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Die Erfindung betrifft ein optisches Beobachtungsinstrument mit
Aufnahmefunktion, in dem eine Aufnahmeoptik untergebracht ist.
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Optische Beobachtungsinstrumente wie ein binokulares Fernrohr, auch als
Doppelfernrohr bezeichnet, oder ein monokulares Fernrohr werden weitläufig zum
Beobachten von Sportveranstaltungen, freifliegenden Vögeln etc. eingesetzt. Bei
einem solchen Beobachtungsinstrument, insbesondere einem Doppelfernrohr,
kommt es häufig vor, dass der Benutzer etwas sieht, das er aufnehmen, d. h.
fotografieren will. Typischerweise schlägt jedoch die Aufnahme des gewünschten
Motivs fehl, da der Benutzer das z. B. das Doppelfernrohr durch eine Kamera
ersetzen muss und während der hierfür benötigten Zeit die Aufnahmemöglichkeit
schon verstrichen ist. Aus diesem Grunde wurde ein Doppelfernrohr
vorgeschlagen, das eine Kamera enthält. Mittels dieser Kamera kann unmittelbar eine
Aufnahme vorgenommen werden, während weiterhin die Beobachtung durch das
Doppelfernrohr vorgenommen wird.
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Beispielsweise offenbart die Japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung
(KOKAI) 6-2330 ein Doppelfernrohr mit Aufnahmefunktion, d. h. eine Kombination
aus Doppelfernrohr und Kamera, bei dem die Kamera einfach in dem
Doppelfernrohr montiert ist. Das Doppelfernrohr hat ein Paar Fernrohroptiken zur
vergrößerten Beobachtung des Objektes sowie eine Aufnahmeoptik zur Aufnahme des
beobachteten Objektes. Die beiden Fernrohroptiken fungieren nicht nur als
Sucheroptik für die Aufnahmeoptik, sondern auch als binokulares Fernrohrsystem. In
der oben genannten Veröffentlichung ist jedoch nicht offenbart, ob die Kamera mit
einem Silberhalogenidfilm oder einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung als
Aufzeichnungsmedium arbeitet.
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In der US 4,067,027 ist ein anderer Typ von Doppelfernrohr mit Aufnahmefunktion
beschrieben, der mit einem Paar Fernrohroptiken und einer Aufnahmeoptik
ausgestattet ist. Entsprechend dem oben beschriebenen Doppelfernrohr dienen auch
hier die beiden Fernrohroptiken nicht nur als Sucheroptik für die Aufnahmeoptik,
sondern auch als binokulare Fernrohroptik. Dieses mit der Aufnahmefunktion
versehen Doppelfernrohr umfasst eine Kamera, die mit einem Silberhalogenidfilm
als Aufzeichnungsmedium arbeitet.
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Soll ein optisches Beobachtungsinstrument mit Aufnahmefunktion so ausgebildet
sein, dass eine mit einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung, z. B. einer CCD
arbeitende digitale Kamera in einem optischen Fernrohrinstrument wie einem
binokularen oder einem monokularen Fernrohr untergebracht ist, so sind
verschiedene Probleme zu lösen. Zunächst tritt bei einem mit einer
Aufnahmefunktion versehenen Fernrohrvorrichtung infolge des größeren Gewichtes leicht eine
Kameraverwacklung auf, so dass eine Ausgestaltung gefunden werden muss, die
eine Bildverschlechterung infolge einer solchen Kameraverwacklung vermeidet.
Da ferner die Tragbarkeit eines optischen Beobachtungsinstrumentes mit
Aufnahmefunktion eine wichtige Rolle spielt, muss der Gesamtaufbau der
Fernrohrvorrichtung kompakt und leicht sein. Schließlich ist es im Hinblick auf die
Wirtschaftlichkeit wichtig, die Kosten für die Fertigung und den Zusammenbau der
Fernrohrvorrichtung so gering wie möglich zu halten.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein optisches Beobachtungsinstrument mit
Aufnahmefunktion anzugeben, bei dem eine Verschlechterung des aufgenommenen
Bildes infolge einer Kameraverwacklung vermieden wird, bei dem der
Gesamtaufbau kompakt und leicht ist und bei dem die Kosten für die Fertigung und den
Zusammenbau so gering wie möglich sind.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe durch das optische Beobachtungsinstrument mit
den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den
Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin
zeigen:
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Fig. 1 eine horizontale Schnittansicht eines optischen
Beobachtungsinstrumentes mit Aufnahmefunktion als Ausführungsbeispiel, wobei sich
ein beweglicher Gehäuseteil in der eingezogenen Stellung befindet,
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Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II nach Fig. 1,
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Fig. 3 eine horizontale Schnittansicht ähnlich der nach Fig. 1, wobei sich
der bewegliche Gehäuseteil in der maximal ausgezogenen Stellung
befindet,
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Fig. 4 eine horizontale Schnittansicht ähnlich der nach Fig. 2, wobei sich
der bewegliche Gehäuseteil in der maximal ausgezogenen Stellung
befindet,
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Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Optik-Montageplatte, die in einem Gehäuse
des in Fig. 1 gezeigten Instrumentes vorgesehen ist,
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Fig. 6 eine Draufsicht auf eine rechte und eine linke Montageplatte, die auf
der in Fig. 5 gezeigten Optik-Montageplatte angeordnet sind,
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Fig. 7 eine Ansicht längs der Linie VII-VII nach Fig. 6, in der die Optik-
Montageplatte im Schnitt längs der Linie VII-VII dargestellt ist,
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Fig. 8 eine Schnittansicht längs der Linie VIII-VIII nach Fig. 1, und
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Fig. 9 ein Blockdiagramm einer Steuerschaltung, die auf einer
Steuerplatine des Beobachtungsinstrumentes montiert ist.
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Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der in den Figuren gezeigten
Ausführungsbeispiele beschrieben.
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Fig. 1 zeigt den inneren Aufbau eines optischen Beobachtungsinstrumentes mit
Aufnahmefunktion als Ausführungsbeispiel. Das Beobachtungsinstrument ist ein
Doppelfernrohr mit Aufnahmefunktion. Fig. 2 ist eine Schnittansicht längs der Linie
II-II nach Fig. 1. In Fig. 2 sind zur Vereinfachung der Darstellung einige Elemente
weggelassen. In dem Ausführungsbeispiel hat das Doppelfernrohr ein Gehäuse
10, das einen Hauptgehäuseteil 10A und einen beweglichen Gehäuseteil 10B
umfasst.
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In dem Gehäuse 10 ist ein Paar Fernrohroptiken (Teleoptiken) 12R und 12L
vorgesehen. Die Fernrohroptiken 12R und 12L sind symmetrisch zueinander
aufgebaut und dienen als rechte bzw. linke Fernrohroptik. Die rechte
Fernrohroptik 12R ist in dem Hauptgehäuseteil 10A montiert und enthält ein
Objektivlinsensystem 13R, ein Aufrichtprismensystem 14R und ein Okularlinsensystem 15R. In
einer Vorderwand des Hauptgehäuseteils 10A ist ein Beobachtungsfenster 16R
fluchtend mit dem Objektivlinsensystem 13R ausgebildet. Die linke Fernrohroptik
12L ist in dem beweglichen Gehäuseteil 10B montiert und enthält ein
Objektivlinsensystem 13L, ein Aufrichtprismensystem 14L und ein Okularlinsensystem 15L.
In einer Vorderwand des beweglichen Gehäuseteils 10B ist fluchtend mit dem
Objektivlinsensystem 13L ein Beobachtungsfenster 16L ausgebildet. In der
folgenden Beschreibung ist bezogen auf die beiden Fernrohroptiken 21 R und 12L
mit "vorne" (oder einem entsprechenden Begriff) die Seite des
Objektivlinsensystems und mit "hinten" (oder einem entsprechenden Begriff) die Seite des
Okularlinsensystems gemeint. Die Begriffe "rechts" und "links" sind auf eine auf die
Okularlinsensysteme 15R und 15L weisende Blickrichtung bezogen.
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Der bewegliche Gehäuseteil 10B befindet sich in verschiebbarem oder gleitendem
Eingriff mit dem Hauptgehäuseteil 10A, so dass der Gehäuseteil 10B relativ zu
dem Hauptgehäuseteil 10A bewegt werden kann. Der Gehäuseteil 10B ist
zwischen einer in den Fig. 1 und 2 gezeigten eingezogenen Stellung und einer in
den Fig. 3 und 4 gezeigten maximal ausgezogenen Stellung bewegbar, in der der
Gehäuseteil 10B aus der eingezogenen Stellung herausgezogen ist. Auf die
Gleitflächen der beiden Gehäuseteile 10A und 10B wirkt eine geeignete
Reibungskraft. Um den beweglichen Gehäuseteil 10B von dem Hauptgehäuseteil 10A
zu ziehen oder auf diesen zu schieben, muss deshalb eine bestimmte Zug- bzw.
Schubkraft auf den Gehäuseteil 10B ausgeübt werden. Der bewegliche
Gehäuseteil 10B kann infolge der auf die Gleitflächen der beiden Gehäuseteile 10A und
10B wirkenden Reibungskraft in einer Stellung, die zwischen der in den Fig. 1 und
2 gezeigten vollständig eingezogenen Stellung und der in den Fig. 3 und 4
gezeigten vollständig ausgezogenen Stellung liegt, festgehalten werden.
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Wie ein Vergleich der Fig. 1 und 2 einerseits und der Fig. 3 und 4 andererseits
zeigt, bewegt sich beim Ziehen des beweglichen Gehäuseteils 10B von dem
Hauptgehäuseteil 10A die linke Fernrohroptik 12L zusammen mit dem
beweglichen Gehäuseteil 10B, während die rechte Fernrohroptik in dem Hauptgehäuseteil
10A gehalten ist. Durch Anordnen des beweglichen Gehäuseteils 10B in einer
relativ zu dem Hauptgehäuseteil 10A beliebig ausgezogenen Stellung kann so der
Abstand zwischen den optischen Achsen der Okularlinsensysteme 15R und 15L,
d. h. der Augen- oder Pupillenabstand eingestellt werden. Ist der bewegliche
Gehäuseteil 10B in der relativ zu dem Hauptgehäuseteil 10A eingezogenen
Stellung angeordnet, so ist der Abstand zwischen den Fernrohroptiken 12R und 12L
minimal (Fig. 1 und 2). Ist dagegen der bewegliche Gehäuseteil 10B relativ zu
dem Hauptgehäuseteil 10A in der maximal ausgezogenen Stellung angeordnet,
so ist der Abstand zwischen den Fernrohroptiken 12R und 12L maximal (Fig. 3
und 4).
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Das Objektivlinsensystem 13R der rechten Fernrohroptik 12R ist in einem
Linsentubus 17R untergebracht, der relativ zu dem Hauptgehäuseteil 10A ortsfest
montiert ist. Das Aufrichtprismensystem 14R und das Okularlinsensystem 15R
können gegenüber dem Objektivlinsensystem 13R vor- und zurückbewegt
werden, um die rechte Fernrohroptik 12R zu fokussieren. Entsprechend ist das
Objektivlinsensystem 13L der linken Fernrohroptik 12L in einem Linsentubus 17L
untergebracht, der relativ zu dem beweglichen Gehäuseteil 10B ortsfest montiert
ist. Das Aufrichtprismensystem 14L und das Okularlinsensystem 15L können
gegenüber dem Objektivlinsensystem 13L vor- und zurückbewegt werden, um die
linke Fernrohroptik 12L zu fokussieren.
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Der Linsentubus 17R umfasst einen zylindrischen Teil 18R, in dem das
Objektivlinsensystem 13R untergebracht ist, sowie einen einstückig unterhalb des
zylindrischen Teils 18R ausgebildeten Befestigungssockel 19R. Der Befestigungssockel
19R hat einen inneren Befestigungsteil 19R', der sich von dem zylindrischen Teil
18R zur Mitte des Gehäuses 10 hin erstreckt, sowie einen äußeren
Befestigungsteil 19R", der sich von dem zylindrischen Teil 18R nach außerhalb des
Gehäuses 10 hin erstreckt. Der innere Befestigungsteil 19R' ist ein seitlich
ausgerichteter, vergleichsweise dicker Blockteil und der äußere Befestigungsteil 19R"
ein Flachteil.
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Entsprechend umfasst der Linsentubus 17L einen zylindrischen Teil 18L, in dem
das Objektivlinsensystem 13L untergebracht ist, und einen einstückig unterhalb
des zylindrischen Teils 18L ausgebildeten Befestigungssockel 19L. Der
Befestigungssockel 19L hat einen inneren Befestigungsteil 19L', der sich von dem
zylindrischen Teil 18L zur Mitte des Gehäuses 10 hin erstreckt, sowie einen
äußeren Befestigungsteil 19L", der sich von dem zylindrischen Teil 18L nach
außerhalb des Gehäuses 10 hin erstreckt. Der innere Befestigungsteil 19L' ist ein
seitlich ausgerichteter, vergleichsweise dicker Blockteil und der äußere
Befestigungsteil 19L" ein Flachteil.
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Um die Augenabstandseinstellung und die Fokussierung in oben beschriebener
Weise vornehmen zu können, ist auf der Seite des Bodens des Gehäuses 10 eine
in Fig. 5 gezeigte Optik-Montageplatte 20 vorgesehen. In den Fig. 1 und 3 ist die
Optik-Montageplatte 20 zur Vereinfachung der Darstellung weggelassen.
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Die Optik-Montageplatte 20 besteht aus einer rechteckigen Platte 20A, die an dem
Hauptgehäuseteil 10A befestigt ist, und einer Gleitplatte 20B, die verschiebbar
auf der rechteckigen Platte 20A angeordnet und an dem beweglichen Gehäuseteil
10B befestigt ist. Die rechteckige Platte 20A und die Gleitplatte 20B bestehen aus
einem geeigneten Metall, z. B. einem Leichtmetall wie Aluminium oder einer
Aluminiumlegierung.
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Die Gleitplatte 20B hat einen rechteckigen Abschnitt 22, dessen Dicke etwa gleich
der Dicke der rechteckigen Platte 20A ist, sowie einen vorstehenden Abschnitt 24,
der sich dem rechteckigen Abschnitt 22 einstückig anschließt und sich in Fig. 5
nach rechts erstreckt. Der Befestigungssockel 19R des Linsentubus 17R ist an
einer geeigneten Stelle auf der rechteckigen Platte 20A befestigt. Entsprechend
ist der Befestigungssockel 19L des Linsentubus 17L an einer geeigneten Stelle
auf dem rechteckigen Abschnitt 22 der rechteckigen Platte 20B befestigt. In Fig. 5
ist die feste Position des Befestigungssockels 19R des Linsentubus 17R durch
den durch die Doppelstrichlinie 25R eingeschlossenen Bereich angedeutet.
Entsprechend ist die feste Position des Befestigungssockels 19L des Linsentubus
17L durch den von der Doppelstrichlinie 25L eingeschlossenen Bereich
angedeutet.
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In dem rechteckigen Abschnitt 22 der Gleitplatte 20B ist ein Paar Führungsschlitze
26 und in dem vorstehenden Abschnitt 24 ein weiterer Führungsschlitz 27
ausgebildet. Ein Paar Führungsstifte 26', die verschiebbar in die Führungsschlitze
26 greifen, und ein Führungsstift 27', der verschiebbar in den Führungsschlitz 27
greift, sind auf der rechteckigen Platte 20A befestigt. Die Führungsschlitze 26 und
27 verlaufen parallel zueinander und erstrecken sich um die gleiche Länge längs
der Richtung, die in Fig. 5 von rechts nach links weist. Die Führungsschlitze 26
und 27 haben jeweils eine Länge, die der Bewegungsstrecke des beweglichen
Gehäuseteils 10B relativ zu dem Gehäuseteil 10A entspricht, d. h. dem Abstand
zwischen der eingezogenen Stellung (Fig. 1 und 2) und der maximal
ausgezogenen Stellung (Fig. 3 und 4) des Gehäuseteils 10B.
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Wie aus den Fig. 2 und 4 hervorgeht, ist die Optik-Montageplatte 20 in dem
Gehäuse 10 von dessen Boden beabstandet angeordnet. Die Optik-Montageplatte
20 begrenzt so mit dem Boden des Gehäuses 10 einen Raum. Die rechteckige
Platte 20A ist an dem Hauptgehäuseteil 10A befestigt. Die Gleitplatte 20B ist an
dem beweglichen Gehäuseteil 10B befestigt. Zum Befestigen der Gleitplatte 20B
an dem beweglichen Gehäuseteil 10B ist ein Flansch 28 vorgesehen, der sich
längs des linken Seitenrandes des rechteckigen Abschnitts 22 erstreckt. Der
Flansch 28 ist an einer Trennwand 29 befestigt, die in dem beweglichen
Gehäuseteil 10B ausgebildet ist.
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In den Fig. 6 und 7 sind eine rechte Montageplatte 30R und eine linke
Montageplatte 30L gezeigt. Die rechte Montageplatte 30R dient der Montage des
Aufrichtprismensystems 14R der rechten Fernrohroptik 12R und die linke Montageplatte
30L der Montage des Aufrichtprismensystems 14L der linken Fernrohroptik 12L.
Entlang den hinteren Rändern der beiden Montageplatten 30R und 30L sind
aufrechtstehende Platten 32R und 32L angeordnet. Wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt,
ist das rechte Okularlinsensystem 15R an der aufrechtstehenden Platte 32R und
das linke Okularlinsensystem 15L an der aufrechtstehenden Platte 32L
angebracht.
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Wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt, ist an der Unterseite der rechten Montageplatte
30R nahe deren rechtem Seitenrand ein Führungsschuh 34R befestigt. In dem
Führungsschuh 34R ist eine Nut 36R ausgebildet, die den rechten Seitenrand der
rechteckigen Platte 20A verschiebbar aufnimmt, wie in Fig. 7 gezeigt ist.
Entsprechend ist an der Unterseite der linken Montageplatte 30L nahe deren linkem
Seitenrand ein Führungsschuh 34L befestigt. In dem Führungsschuh 34L ist eine
Nut 36L ausgebildet, in der der rechte Seitenrand der rechteckigen Platte 20B
aufgenommen ist, wie in Fig. 7 gezeigt ist.
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Da Fig. 7 den Schnitt längs der Linie VII-VII nach Fig. 6 zeigt, sollte die Optik-
Montageplatte 20 in Fig. 7 eigentlich nicht zu sehen sein. Zur Vereinfachung der
Erläuterung ist jedoch die Optik-Montageplatte 20 in Fig. 7 im Schnitt längs der
Linie VII-VII nach Fig. 5 gezeigt. Auch die Führungsschuhe 34R und 34L sind im
Schnitt dargestellt.
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Wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt, hat die rechte Montageplatte 30R längs ihres
linken Seitenrandes eine Seitenwand 38R, deren unterer Teil einen gegenüber
der übrigen Seitenwand 38R vergrößerten Abschnitt 40R bildet. In dem Abschnitt
40R ist eine Durchgangsbohrung ausgebildet, in der eine Führungsstange 42R
verschiebbar aufgenommen ist. Das vordere Ende der Führungsstange 42R ist in
ein Loch 43R eingesetzt, das in dem inneren Befestigungsteil 19R' des
Befestigungssockels 19R ausgebildet ist, und darin befestigt. Das hintere Ende der
Führungsstange 42R ist in ein Loch 45R eingesetzt, das in einem einstückig am
hinteren Rand der rechteckigen Platte 20A ausgebildeten aufrechtstehenden Teil
44R ausgebildet ist, und darin befestigt (vgl. Fig. 5). In Fig. 5 ist der
aufrechtstehende Teil 44R im Schnitt dargestellt, so dass das Loch 45R sichtbar ist. In den
Fig. 1 und 3 ist das hintere Ende der Führungsstange 42R in das Loch 45R des
aufrechtstehenden Teils 44R eingesetzt.
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Entsprechend hat die linke Montageplatte 30L längs ihres rechten Seitenrandes
eine Seitenwand 38L, deren unterer Teil einen gegenüber der übrigen Seitenwand
38L vergrößerten Abschnitt 40L bildet. In dem Abschnitt 40L ist eine
Durchgangsbohrung ausgebildet, in der eine Führungsstange 42L verschiebbar
aufgenommen ist. Das vordere Ende der Führungsstange 42L ist in ein Loch 43L
eingesetzt, das in dem inneren Befestigungsteil 19L' des Befestigungssockels 19L
ausgebildet ist, und darin befestigt. Das hintere Ende der Führungsstange 42L ist
in ein Loch 45L eingesetzt, das in einem am hinteren Rand der rechteckigen
Platte 20B einstückig ausgebildeten aufrechtstehenden Teil 44L ausgebildet ist,
und darin befestigt. Entsprechend dem Teil 44R ist in Fig. 5 der aufrechtstehende
Teil 44L im Schnitt dargestellt, so dass Loch 45L zu sehen ist. In den Fig. 1 und 3
ist das hintere Ende der Führungsstange 42L in das Loch 45L des
aufrechtstehenden Teils 44L eingesetzt.
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Das Objektivlinsensystem 13R der rechten Fernrohroptik 12R ist ortsfest vor der
rechten Montageplatte 30R angeordnet. Wird die rechte Montageplatte 30R längs
der Führungsstange 42R vor- und zurückbewegt, so wird der Abstand zwischen
dem Objektivlinsensystem 13R und dem Aufrichtprismensystem 14R eingestellt,
wodurch die rechte Fernrohroptik fokussiert wird. Da entsprechend das
Objektivlinsensystem 13L der linken Fernrohroptik 12L ortsfest vor der linken
Montageplatte 30L angeordnet ist, wird durch Vor- und Zurückbewegen der linken
Montageplatte 30L längs der Führungsstange 42L der Abstand zwischen dem
Objektivlinsensystem 13L und dem Aufrichtprismensystem 14L eingestellt, wodurch die
linke Fernrohroptik 12L fokussiert wird.
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Um die rechte und die linke Montageplatte 30R, 30L gleichzeitig längs der
Führungsstange 42R, 42L so zu bewegen, dass der Abstand zwischen den beiden
Montageplatten 30R, 30L veränderbar ist, sind die Montageplatten 30R, 30L über
ein ausziehbares Koppelelement 46 miteinander verbunden, wie in den Fig. 5 und
6 gezeigt ist.
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Das ausziehbare Koppelelement 46 umfasst ein rechteckiges Stabelement 46A
und ein Gabelelement 46B, in dem das Stabelement 46A verschiebbar
aufgenommen ist. Das Stabelement 46A ist an der Unterseite des vergrößerten
Abschnitts 40R der Seitenwand 38R an deren vorderem Ende befestigt. Das
Gabelelement 46B ist an der Unterseite des vergrößerten Abschnitts 40L der
Seitenwand 38L an deren vorderem Ende befestigt. Die beiden Elemente 46A und 46B
haben jeweils eine Länge, die größer als die Bewegungsstrecke des beweglichen
Gehäuseteils 10B zwischen dessen eingezogener Stellung (Fig. 1 und 2) und
dessen maximal ausgezogener Stellung (Fig. 3 und 4) ist. Auch wenn der
bewegliche Gehäuseteil 10B aus seiner eingezogenen Stellung in seine maximal
ausgezogene Stellung gebracht wird, bleibt so das verschiebbare Ineinandergreifen der
beiden Elemente 46A und 46B erhalten.
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In Fig. 8 ist eine vertikale Schnittansicht längs der Linie VIII-VIII nach Fig. 1
gezeigt. Wie aus den Fig. 2, 4 und 8 hervorgeht, ist ein innerer Rahmen 48 in dem
Gehäuse 10 untergebracht und an dem Hauptgehäuseteil 10A sowie der
rechteckigen Platte 20A befestigt. Der Rahmen 48 hat einen zentralen Teil 48C, einen
rechten Flügelteil 48R, der sich von dem zentralen Teil 48C nach rechts erstreckt,
eine vertikale Wand 48S, die sich vom rechten Rand des rechten Flügelteils 48R
nach unten erstreckt, und einen linken Flügelteil 48L, der sich von dem zentralen
Teil 48C nach links erstreckt.
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Wie in Fig. 8 gezeigt, ist im vorderen Ende des zentralen Teils 48C eine Bohrung
50 ausgebildet, die fluchtend mit einem in der Vorderwand des Hauptgehäuseteils
10A ausgebildeten kreisförmigen Fenster 51 ausgerichtet ist. Im hinteren
Abschnitt des zentralen Teils 48C ist eine Vertiefung 52 ausgebildet, in dessen
Boden eine rechteckige Öffnung 54 vorgesehen ist. Eine Deckwand des
Hauptgehäuseteils 10A ist mit einer Öffnung versehen, durch die die Vertiefung 52
freiliegt. Diese Öffnung ist mit einer Deckplatte 55 abgedeckt, die von der Öffnung
abgenommen werden kann.
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In der Vertiefung 52 wird bei abgenommener Deckplatte 55 eine Rohranordnung
56 eingebaut. Die Rohranordnung 56 umfasst einen Drehrad-Zylinder 57 und
einen koaxial in dem Zylinder 57 angeordneten Linsentubus 58. Der Zylinder 57
ist drehbar in der Vertiefung 52 gelagert, und der Linsentubus 58 kann längs
dessen Mittelachse bewegt werden, während er drehfest um die Mittelachse
bleibt, d. h. sich um diese nicht dreht. Nach Einbau der Rohranordnung 56 wird die
Deckplatte 55 angebracht, um die Vertiefung 52 abzudecken. An dem Zylinder 57
ist ein Drehrad 60 vorgesehen. Das Drehrad 60 hat einen an der Außenfläche des
Zylinders 57 ausgebildeten ringförmigen Vorsprung. Das Drehrad 60 liegt durch
eine in der Deckplatte 55 ausgebildete Öffnung 62 nach außerhalb der Deckwand
des Hauptgehäuseteils 10A hin frei.
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An der Außenfläche des Zylinders 57 ist ein Schneckengang 64 ausgebildet, auf
den nach Art eines Gewindeeingriffs ein ringförmiges Element 66 passt. So sind
an der Innenwand dieses ringförmigen Elementes 66 mehrere Vorsprünge
ausgebildet, die in den Schneckengang 64 des Zylinders 57 greifen. Diese Vorsprünge
sind in gleichen Abständen voneinander angeordnet. An der Außenfläche des
ringförmigen Elementes 66 ist eine Abflachung ausgebildet, die sich in
verschiebbarer oder gleitender Anlage mit der Innenwand der Deckplatte 55 befindet. Wird
der Zylinder 57 gedreht, so ist durch die Anlage der Abflachung an der Innenwand
der Deckplatte 55 dafür gesorgt, dass sich das ringförmige Element 66 nicht dreht,
d. h. drehfest bleibt. Wird der Zylinder 57 gedreht, so bewegt sich das ringförmige
Element 66 infolge des gewindemäßigen Kontaktes mit dem Schneckengang 64
längs der Mittelachse des Zylinders 57. Die Bewegungsrichtung hängt dabei von
der Drehrichtung des Zylinders 57 ab.
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Von dem ringförmigen Element 66 steht eine Zunge 67 ab. Die Zunge 67 befindet
sich auf der der Abflachung entgegengesetzten Seite des ringförmigen Elementes
66. Wie in Fig. 8 gezeigt, steht die Zunge 67 aus der rechteckigen Öffnung 54 des
zentralen Teils 48C hervor und ist in ein Loch 47 eingesetzt, das in dem
Stangenelement 46A ausgebildet ist. Dreht der Benutzer den Zylinder 57, indem er
den freiliegenden Teil des Drehrades 60 beispielsweise mit seinem Finger berührt,
so bewegt sich das ringförmige Element 66 in oben beschriebener Weise längs
der Mittelachse des Zylinders 57. Dadurch werden die Montageplatten 30R und
30L längs der optischen Achsen der Fernrohroptiken 12R und 12L bewegt. Die
Drehbewegung des Drehrades 60 wird so in geradlinige Bewegungen der
Aufrichtprismen 14R und 14L und der Okularlinsensysteme 15R und 15L umgesetzt,
wodurch die Fernrohroptiken 12R und 12L fokussiert werden können.
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In diesem Ausführungsbeispiel sind die beiden Fernrohroptiken 12R und 12L
beispielsweise so ausgebildet, dass bei kürzestmöglichem Abstand der
Aufrichtprismensysteme 14R, 14L und der Okularlinsensysteme 15R, 15L von dem ihnen
jeweils zugeordneten Objektivlinsensystem 13R, 13L die beiden Fernrohroptiken
12R, 12L auf eine Objektentfernung gegenüber dem Doppelfernrohr fokussiert
sind, die zwischen 40 m und Unendlich liegt, und dass bei Beobachtung eines
Objektes, das sich in einer Entfernung von 2 bis 40 m von dem Doppelfernrohr
befindet, die Aufrichtprismensysteme 14R, 14L und die Okularlinsensysteme 15R,
15L von dem ihnen zugeordneten Objektivlinsensystem 13R, 13L entfernt werden,
um auf das Objekt zu fokussieren. Sind die Aufrichtprismensysteme in maximalem
Abstand von dem ihnen jeweils zugeordneten Objektivlinsensystem entfernt, so
sind die beiden Fernrohroptiken auf ein Objekt fokussiert, das sich in einer
Entfernung von etwa 2 m vor dem Doppelfernrohr befindet.
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Eine Aufnahmeoptik 68 ist in dem Linsentubus 58 vorgesehen, der koaxial in dem
Zylinder 57 angeordnet ist. Die Aufnahmeoptik 68 hat eine erste Linsengruppe
68A und eine zweite Linsengruppe 68B. An der Innenfläche einer Rückwand des
Hauptgehäuseteils 10A ist eine Platine 70 angebracht. Auf der Platine ist eine
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung wie eine CCD 72 montiert. Eine
Lichtempfangsfläche der CCD 72 ist an der Aufnahmeoptik 68 ausgerichtet. In dem
hinteren Ende des zentralen Teils 48C ist eine Öffnung ausgebildet und an der
optischen Achse der Aufnahmeoptik 68 ausgerichtet. In diese Öffnung ist ein
optisches Tiefpassfilter 74 eingesetzt. Das Doppelfernrohr dieses
Ausführungsbeispiels hat die gleiche Aufnahmefunktion wie eine digitale Kamera. Dies bedeutet,
dass ein durch die Aufnahmeoptik 68 erhaltenes Objektbild auf die
Lichtempfangsfläche der CCD 72 abgebildet wird. Das dort erzeugte Bild wird auf
fotoelektrischem Wege in Bildsignale entsprechend einem Einzelbild oder Frame
gewandelt.
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In den Fig. 1 bis 4 ist die optische Achse der Aufnahmeoptik 68 mit OS, die
optische Achse der rechten Fernrohroptik 12R mit OR und die optische Achse der
linken Fernrohroptik 12L mit OL bezeichnet. Die optischen Achsen OR und OL
verlaufen parallel zueinander und parallel zur optischen Achse OS der
Aufnahmeoptik 68. Wie in den Fig. 2 und 4 gezeigt, ist durch die optischen Achsen OR
und OL eine Ebene P festgelegt, die parallel zur optischen Achse OS der
Aufnahmeoptik 68 liegt. Die rechte und die linke Fernrohroptik 12R, 12L kann parallel
zu dieser Ebene bewegt werden, wodurch der Abstand zwischen den optischen
Achsen OR und OL und damit der Augenabstand eingestellt werden kann.
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Ist die Aufnahmeoptik 68 so ausgebildet, dass sie eine sogenannte
Pan-Fokusaufnahme vornehmen kann und wird eine Aufnahme nur in dieser Pan-Fokus-
Betriebsart durchgeführt, so muss kein Fokussiermechanismus in dem
Linsentubus 58 montiert sein. (Bei einer Pan-Fokus-Aufnahme fokussiert die
Aufnahmeoptik 68 auf ein nahes Objekt, das sich in einer vorbestimmten Entfernung vor dem
Doppelfernrohr befindet, und zugleich auf ein Objekt im Unendlichen.) Da jedoch
in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel das Doppelfernrohr wie eine
gewöhnliche Kamera auch ein nahes Objekt aufnehmen können soll, das sich in einer
Entfernung von weniger als 2 m vor dem Doppelfernrohr befindet, muss der
Linsentubus 58 mit einem Fokussiermechanismus ausgestattet sein.
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Deshalb ist an der Innenwand des Zylinders 57 einen Innengewinde und an der
Außenwand des Linsentubus 58 ein Außengewinde ausgebildet, das in Eingriff mit
dem Innengewinde des Zylinders 57 steht. Das vordere Ende des Linsentubus 58
ist in die Bohrung 50 eingesetzt. Am Boden dieses vorderen Endes ist eine Keilnut
76 ausgebildet, die sich ausgehend von dem vorderen Ende des Linsentubus 58
um eine vorbestimmte Länge in Längsrichtung erstreckt. Im Boden des vorderen
Endes des Rahmens 48 ist ein Loch ausgebildet, in das ein Stift 78 eingesetzt ist,
der in die Keilnut 76 greift. Durch das Ineinandergreifen von Keilnut 76 und Stift
78 ist der Linsentubus 58 an einer Drehung gehindert.
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Wird der Zylinder 57 durch Betätigen des Drehrades 60 gedreht, so wird der
Linsentubus 58 längs der optischen Achse der Aufnahmeoptik 68 bewegt. Das an
der Innenwand des Zylinders 57 ausgebildete Innengewinde und das an der
Außenwand des Linsentubus 58 ausgebildete Außengewinde bilden so einen
Umsetzmechanismus, der die Drehbewegung des Drehrades 60 in eine
geradlinige oder fokussierende Bewegung des Linsentubus 58 umsetzt.
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An der Außenwand des Zylinders 57 ist ein Schneckengang 64 und an der
Innenwand des Zylinders 57 ein Innengewinde ausgebildet. Der Schneckengang 64
und das genannte Innengewinde haben entgegengesetzten Windungssinn. Wird
der Zylinder 57 so gedreht, dass die Aufrichtprismensysteme 14R, 14L und die
Okularlinsensysteme 15R, 15L von dem ihnen jeweils zugeordneten
Objektivlinsensystem 13R, 13L entfernt werden, so wird der Linsentubus 58 von der CCD 72
wegbewegt. So kann das Bild eines nahen Objektes auf die Lichtempfangsfläche
der CCD 72 fokussiert werden. Die Ganghöhen des Schneckengangs 64 und des
Innengewindes der Innenwand sind entsprechend den optischen Eigenschaften
der beiden Fernrohroptiken 12R, 12L und der Aufnahmeoptik 68 verschieden
gewählt.
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Wie in den Fig. 1 bis 4 gezeigt, ist in einem rechten Endabschnitt des
Hauptgehäuseteils 10A eine Stromversorgungsplatine 80 vorgesehen. Wie in den Fig. 2, 4
und 8 gezeigt, befindet sich zwischen dem Boden des Hauptgehäuseteils 10A und
der Optik-Montageplatte 20 eine Steuerplatine 82, die an dem Boden befestigt ist.
Auf der Steuerplatine 82 sind elektronische Komponenten wie eine zentrale
Verarbeitungseinheit, kurz CPU, ein digitaler Signalprozessor, kurz DSP, ein
Speicher, ein Kondensator etc. montiert. Die Platine 70 und die
Stromversorgungsplatine 80 sind über nicht gezeigtes flexibles Flachkabel an die
Steuerplatine 82 angeschlossen.
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Wie in den Fig. 2, 4 und 8 gezeigt, sieht das Ausführungsbeispiel auf der oberen
Fläche der Deckwand des Hauptgehäuseteils 10A einen LCD-Monitor 84 vor. Der
LCD-Monitor 84 hat die Form einer flachen, rechteckigen Platte. Der LCD-Monitor
84 ist so angeordnet, dass sein vorderes und sein entgegengesetztes hinteres
Ende senkrecht zur optischen Achse der Aufnahmeoptik 68 angeordnet sind und
der LCD-Monitor 84 um eine Schwenkachse 86 schwenkbar ist, die entlang der
Vorderseite verläuft. Der LCD-Monitor 84 ist für gewöhnlich eingeklappt und damit
gleichsam geschlossen, wie in Fig. 8 mit der durchgezogenen Linie dargestellt ist.
In diesem Zustand ist die Anzeigefläche des LCD-Monitors 84 der oberen Fläche
des Hauptgehäuseteils 10A zugewandt, so dass die Anzeigefläche nicht sichtbar
ist. Wird dagegen mittels der CCD 72 eine Aufnahme vorgenommen, so wird der
LCD-Monitor 84 aus der eingeklappten Stellung in die in Fig. 8 mit der
gestrichelten Linie dargestellte Anzeigestellung nach oben geschwenkt, so dass die
Anzeigefläche des LCD-Monitors 84 von der Seite der Okularlinsensysteme 15R und
15L her sichtbar ist.
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Der linke Endabschnitt des beweglichen Gehäuseteils 10B ist durch die
Trennwand 29 unterteilt, wodurch ein Batteriefach 88 ausgebildet ist, in dem Batterien
92 untergebracht sind. Wie in den Fig. 2 und 4 gezeigt, ist in einer Bodenwand
des Batteriefachs 88 ein Deckel 90 vorgesehen. Durch Öffnen des Deckels 90können die Batterien 92 in das Batteriefach 88 eingelegt und aus diesem
entnommen werden. Der Deckel 90 bildet einen Teil des beweglichen Gehäuseteils
10B und ist über einen geeigneten Eingriffsmechanismus in seiner in den Fig. 2
und 4 gezeigten Schließstellung fixiert.
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Das Gewicht der Stromversorgungsplatine 80 ist vergleichsweise hoch. Auch ist
das Gewicht der Batterien 92 relativ hoch. In diesem Ausführungsbeispiel sind
demnach zwei Komponenten, die vergleichsweise hohes Gewicht haben, in den
beiden Endabschnitten des Gehäuses 10 angeordnet. Dadurch ist der
Gewichtsausgleich des mit der Aufnahmefunktion versehenen Doppelfernrohrs verbessert.
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Wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt, ist im vorderen Bereich des Batteriefachs 88 eine
Elektrodenplatte 94 und im hinteren Bereich eine Elektrodenplatte 96 vorgesehen.
Die Batterien 92 sind in dem Batteriefach 88 parallel zueinander angeordnet und
entgegengesetzt ausgerichtet, um die Elektrodenplatten 94 und 96 zu
kontaktieren. Die Elektrodenplatte 94 ist elektrisch an das Gehäuse 10 angeschlossen,
während die Elektrodenplatte 96 über ein nicht gezeigtes Stromquellenkabel
elektrisch an die Stromversorgungsplatine 80 angeschlossen ist, wodurch die
Stromversorgungsplatine 80 aus den Batterien 92 mit elektrischer Energie
versorgt wird. Die Stromversorgungsplatine 80 versorgt die auf der Platine 70
montierte CCD 72, die auf der Steuerplatine 82 montierten elektronischen
Komponenten wie den Mikrocomputer und den Speicher sowie den LCD-Monitor 84 mit
elektrischer Energie.
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Wie in den Fig. 1 und 4 gezeigt, kann an der Stromversorgungsplatine 80 ein
Videoausgangsanschluss 102, z. B. für ein externes Anschlussteil, vorgesehen
sein. In diesem Fall ist in der Vorderwand des Hauptgehäuseteils 10A ein Loch
104 ausgebildet, durch das hindurch das externe Anschlussteil mit dem
Videoausgangsanschluss 102 verbunden werden kann. Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt,
kann unterhalb der Steuerplatine 82 auf dem Boden des Hauptgehäuseteils 10A
ein Laufwerk 106 vorgesehen sein, in dem eine CF-Karte als Speicherkarte lösbar
montiert ist.
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Wie in den Fig. 2, 4 und 8 gezeigt, ist in dem Boden des Hauptgehäuseteils 10A
in einstückiger Bauweise ein Schraublochteil 108 ausgebildet. Der Schraublochteil
108 bildet einen vergleichsweise dicken Abschnitt, der im Schnitt kreisförmig ist
und in dem ein zur Außenfläche des Bodens hin offenes Schraubloch 110
ausgebildet ist. Das Schraubloch 110 des Schraublochteils 108 ist mit einer
Schraube verbindbar, die an einem Stativkopf angebracht ist.
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Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das eine auf der Steuerplatine 82 montierte
Steuerschaltung zeigt. Ein digitaler Signalprozessor oder DSP
(Signalverarbeitungsschaltung) 112 umfasst einen Mikrocomputer, der den Gesamtbetrieb des
Doppelfernrohrs steuert. In Fig. 9 ist die Aufnahmeoptik 68 schematisch dargestellt.
Der Linsentubus 58, in dem die Aufnahmeoptik 68 untergebracht ist, ist als Block
dargestellt. Auch die CCD 72, der LCD-Monitor 84 und das Laufwerk 106 sind als
Blöcke dargestellt. Schließlich ist der Videoausgangsanschluss 102 schematisch
dargestellt.
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In dem Ausführungsbeispiel ist die CCD 72 eine mit fortlaufender Abtastung
arbeitende CCD (progressive-scan-CCD, kurz PS-CCD), d. h. eine CCD, die nach
dem Verfahren der fortlaufenden Abtastung Bildsignale entsprechend einem
Einzelbild oder Frame ausgibt. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass in diesem
Ausführungsbeispiel keine CCD eingesetzt wird, das ein anderes Verfahren zum
Auslesen der Bildsignale, z. B. das Verfahren der Zeilensprung- oder
Zwischenzeilenabtastung (interlaced-scan-CCD), als das Verfahren der fortlaufenden
Abtastung verwendet.
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Bekanntlich enthalten CCDs, die nach dem Verfahren der fortlaufenden Abtastung
oder dem Verfahren der Zeilensprungabtastung arbeiten, eine Vielzahl von
Fotodioden, die auf einer Lichtempfangsfläche der CCD in Form einer Matrix
angeordnet sind, wobei an jede vertikale Fotodiodenzeile eine vertikale Transferstrecke
angrenzt. An die Endabschnitte aller vertikalen Transferstrecken ist eine
horizontale Transferstrecke angeschlossen. Wird auf der Lichtempfangsfläche der CCD
72 ein optisches Bild erzeugt, so werden in den Fotodioden elektrische Ladungen
angesammelt. Die Menge an angesammelter elektrischer Ladung hängt von der
empfangenen Lichtmenge ab. Die angesammelte elektrische Ladung entspricht
einem Pixelsignal.
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In dem Verfahren der fortlaufenden Abtastung werden alle angesammelten
elektrischen Ladungen gleichzeitig zu der entsprechenden vertikalen Transferstrecke
verschoben und dann längs der vertikalen Transferstrecke um eine horizontale
Zeile zu der horizontalen Transferstrecke transferiert, so dass Bildsignale
entsprechend einer horizontalen Zeile von der horizontalen Transferstrecke ausgegeben
werden. Dagegen werden in dem Verfahren der Zeilensprung- oder
Zwischenzeilenabtastung die elektrischen Ladungen beispielsweise von ungeradzahligen
Fotodiodenzeilen zu der entsprechenden vertikalen Transferstrecke verschoben
und dann längs der vertikalen Transferstrecke um eine horizontale Zeile zu der
horizontalen Transferstrecke transferiert, so dass Bildsignale entsprechend einer
horizontalen Zeile von der horizontalen Transferstrecke ausgegeben werden. Ist
das Auslesen der ungeradzahligen Fotodiodenzeilen abgeschlossen, so werden
die in dem geradzahligen Fotodiodenzeilen erzeugten elektrischen Ladungen in
entsprechender Weise ausgelesen.
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Da in dem Verfahren der fortlaufenden Abtastung Bildsignale entsprechend einem
Einzelbild gleichzeitig zu der vertikalen Transferstrecke verschoben werden,
beinhalten die einem Einzelbild entsprechenden Bildsignale eine konstante
Bildinformation bezogen auf eine Bewegung oder eine zeitliche Änderung des Objektes.
Dagegen ist in dem Verfahren der Zwischenzeilen- oder Zeilensprungabtastung
die Verschiebung von Bildsignalen des geradzahligen Feldes um eine
vorbestimmte Zeit gegenüber der Verschiebung von Bildsignalen des
ungeradzahligen Feldes zu der vertikalen Transferstrecke verzögert. Die Belichtungszeit,
d. h. die Zeit der Ansammlung der elektrischen Ladung, ist deshalb für das
Bildsignal des geradzahligen Feldes um diese Verzögerungszeit verlängert.
Infolgedessen tritt ein Zeitunterschied zwischen der aus den Bildsignalen des
ungeradzahligen Feldes stammenden Bildinformation und der von den Bildsignalen des
geradzahligen Feldes stammenden Bildinformation auf. Dies führt zu einem
Bildzittern, d. h. einer Verschlechterung des wiedergegebenen Bildes, das man aus
den Bildsignalen des ungeradzahligen Feldes und des geradzahligen Feldes
erhält. Je schneller sich das Objekt bewegt, desto bemerkenswerter wird diese
Bildverschlechterung.
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Wird eine mit der Zeilensprung- oder Zwischenzeilenabtastung arbeitende CCD
verwendet, und soll die Zeitdifferenz zwischen der Bildinformation, die auf die
Bildsignale des ungeradzahligen Feldes bezogen ist, und der Bildinformation, die
auf die Bildsignale des geradzahligen Feldes bezogen ist, beseitigt werden, so
muss für die CCD eine mechanische Blende (Verschluss) vorgesehen werden.
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Durch diese mechanische Blende wird die Belichtungszeit der CCD, d. h. die für
das Ansammeln der elektrischen Ladung vorgesehene Zeit, gesteuert. Die
mechanische Blende ist geschlossen, während beide Bildsignalfelder aus der CCD
ausgelesen werden, wodurch der Zeitunterschied beseitigt wird.
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Um die für die CCD bestimmte mechanische Blende unterzubringen, ist jedoch ein
vergleichsweise großer Raum erforderlich, wodurch das mit der Aufnahmefunktion
versehene Doppelfernrohr sperrig wird. Soll außerdem die mechanische Blende
mit hoher Geschwindigkeit und hochgenau angesteuert werden, so wird die
Blende teuer und die hierfür benötigte Konstruktion groß. Es ist deshalb nicht
möglich, eine solche mechanische Blende in ein Doppelfernrohr mit
Aufnahmefunktion einzubauen, bei dem der Abstand zwischen den optischen Achsen der
beiden Fernrohroptiken 12R, 12L etwa 50 mm beträgt, wenn der bewegliche
Gehäuseteil 10B in den Hauptgehäuseteil 10A geschoben ist.
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Da in dem Ausführungsbeispiel die nach dem Verfahren der fortlaufenden
Abtastung arbeitende CCD 72 verwendet wird, ist es nicht erforderlich, eine
mechanische Blende in die CCD 72 einzubauen. So können die Fertigungskosten für das
Doppelfernrohr mit Aufnahmefunktion niedrig gehalten werden. Bei der mit der
fortlaufenden Abtastung arbeitenden CCD 72 wird die Belichtungszeit, d. h. die für
das Ansammeln der elektrischen Ladung vorgesehene Zeit, elektronisch
gesteuert. Diese Art der Steuerung stellt gleichsam eine "elektronische Blende" dar. Mit
dieser elektronischen Blende ist eine Blendenoperation mit hoher Genauigkeit und
hoher Geschwindigkeit möglich, beispielsweise mit einer Blendenzeit von 1 /2000
bis 1/10000 Sekunden. Eine solcher Blendenbetrieb ist mit einer mechanischen
Blende kaum zu erreichen. Es ist deshalb möglich, den Blendenwert der
Aufnahmeoptik 68 auf einen kleinen Wert (d. h. heller) einzustellen oder die Verstärkung
des Bildsignals (entsprechend der ISO-Empfindlichkeit eines Silberhalogenidfilms)
zu erhöhen, wodurch die digitale Kamera des mit der Aufnahmefunktion
ausgestatteten Doppelfernrohrs eine Aufnahme vornehmen kann, die durch eine
Kameraverwacklung im Wesentlichen unbeeinflusst ist.
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Wie in Fig. 9 gezeigt, sind auf der oberen Fläche des Hauptgehäuseteils 10A ein
Betriebsartschalter (MSW) 114, ein Auslöseschalter (SWR) und ein Bildschalter
(PSW) 118 vorgesehen, die mit der digitalen Signalverarbeitungsschaltung, d. h.
dem DSP 112 verbunden sind. Die Schalter 114, 116 und 118 werden durch
Einschalten eines nicht gezeigten Hauptschalters betätigt.
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Der Betriebsartschalter 114 dient dazu, unterschiedliche Betriebsarten
auszuwählen. Wird über den Betriebsartschalter 114 eine Aufzeichnungsbetriebsart
ausgewählt, so wird die CCD 72 in Betrieb genommen, so dass letztere damit
beginnt, ein Bildsignal auszugeben. Das Bildsignal wird dabei aus der CCD 72
entsprechend einem Treiberimpulssignal ausgelesen, das eine in dem DSP 112
vorgesehene CCD-Treiberschaltung ausgibt.
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Das von der CCD 72 ausgegebene Bildsignal wird von einer Schaltung (CDS) 120
zur korrelierten Doppelabtastung einer Abtast-Halte-Operation unterzogen und
von dem A/D-Wandler 122 in ein digitales Bildsignal A/D-gewandelt. Das digitale
Bildsignal wird dem DSP 112 zugeführt, wo es einer Bildverarbeitung wie einer
Gammakorrektur oder einer Schwarzpegelkorrektur unterzogen wird. Das digitale
Bildsignal wird z. B. in einem dynamischen RAM (DRAM) 124 gespeichert, der
einen beschreibbaren und auslesbaren externen Speicher großer
Speicherkapazität bildet. Der DSP 112 berechnet jedes Mal, wenn digitale Bildsignale
entsprechend einem Einzelbild oder Frame in den DRAM 124 geschrieben werden, eine
nächste Belichtungszeit (Ladungsansammlungszeit) für die CCD 72 auf
Grundlage der einem Einzelbild entsprechenden digitalen Bildsignale. Die Zeit zum
Auslesen von Bildsignalen entsprechend einem Einzelbild aus der CCD 72 ändert
sich nämlich entsprechend der Objekthelligkeit. Die CCD 72 wird deshalb stets
korrekt belichtet und kann so Bildsignale hoher Qualität erzeugen. Die in dem
DRAM 124 gespeicherten, einem Einzelbild entsprechenden digitalen Signale
werden mit einem Einzelbild entsprechenden digitalen Bildsignalen überschrieben,
die im nächsten Prozess erhalten werden.
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Andererseits liest der DSP 112 digitale Bildsignale entsprechend einem Einzelbild
in vorbestimmten Zeitabständen (z. B. in dem NTSC-Farbsystem 30 mal je
Sekunde) aus dem DRAM 124 aus. Die digitalen Bildsignale werden dann einem
sogenannten Ausdünnungsprozess unterzogen, um reduzierte Bilddaten zu
erhalten. Auf Grundlage dieser reduzierten Bilddaten wird in dem DSP 112 ein
Videosignal eines auf dem LCD-Monitor 84 darzustellenden Bildes erzeugt.
Dieses Videosignal wird an einen LCD-Treiber 126 ausgegeben, um auf dem LCD-
Monitor 84 ein Objektbild wiederzugeben und darzustellen. In dem DSP 112 wird
ferner auf Grundlage der reduzierten Bilddaten ein zusammengesetztes
Videosignal erzeugt und über einen Verstärker 128 und den Videoausgangsanschluss
102 an ein externes Gerät ausgegeben. Das von der Aufnahmeoptik 68 erzeugte
Bild kann so nach Bedarf beispielsweise auf einem Fernseh- oder TV-Monitor
dargestellt werden.
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Ist mit dem Betriebsartschalter 114, wie oben angegeben, die
Aufzeichnungsbetriebsart ausgewählt, so wird das Objektbild auf dem LCD-Monitor 84 als
bewegtes Bild dargestellt. Während der Aufzeichnungsbetriebsart liest der DSP 112 mit
Einschalten des Auslöseschalters 116 aus dem DRAM 124 digitale Bildsignale
entsprechend einem Einzelbild aus. Auf Grundlage des Helligkeitswertes der
digitalen Bildsignale wird eine optimale Belichtungszeit (Ladungsanhäufungszeit)
berechnet. Dann wird ein Entladesignal an die CCD 72 ausgegeben. Dadurch
werden die in sämtlichen Fotodioden der CCD 72 angesammelten elektrischen
Ladungen gelöscht, d. h. die Fotodioden entladen. Daran unmittelbar anschließend
wird eine Belichtung gestartet, um ein Einzelbild aufzunehmen.
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Nachdem die optimale Ladungsansammlungszeit seit Beginn der Belichtung
verstrichen ist, werden aus der CCD 72 Bildsignale entsprechend einem Einzelbild
ausgelesen, der oben beschriebenen Bildverarbeitung unterzogen und dann in
dem DRAM 124 gespeichert. Nachdem das Speichern abgeschlossen ist, wird für
eine vorbestimmte Schreibsperrzeit, z. B. 5 Sekunden, das Schreiben eines
digitalen Bildsignals in den DRAM 124 untersagt. Selbst wenn das Auslesen eines
Bildsignals aus der CCD 72 nach Abschluss der Aufnahme des Einzelbildes neu
gestartet wird, wird deshalb ein auf Grundlage des ausgelesenen Bildsignals
erhaltenes digitales Bildsignal für die vorstehend genannte Schreibsperrzeit, d. h. 5
Sekunden, nicht in den DRAM 124 geschrieben, sondern fallengelassen. Da das
Videosignal eines Bildes, das auf dem LCD-Monitor 84 darzustellen ist, und das
zusammengesetzte Videosignal kontinuierlich erzeugt werden, wird das
aufgenommene Bild von dem LCD-Monitor 84 und dem TV-Monitor als Einzelbild
dargestellt, während der Schreibbetrieb untersagt ist.
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Während der Schreibbetrieb untersagt ist, liest der DSP 112 aus dem DRAM 124
digitale Bildsignale entsprechend einem Einzelbild aus und unterzieht diese einer
Bildkompression, z. B. gemäß dem JPEG-Standard, um so komprimierte Bilddaten
zu erzeugen. In dem DSP 112 werden ferner die einem Einzelbild entsprechenden
digitalen Bildsignale zu reduzierten Bilddaten ausgedünnt, z. B. zu Bilddaten eines
auch als thumbnail-Bild bezeichneten Miniaturbildes. Die komprimierten Bilddaten
und die reduzierten Bilddaten (Miniaturbilddaten) werden über eine Schnittstelle
130 dem Laufwerk 106 zugeführt und gemäß einem vorbestimmten Format in der
CF-Karte aufgezeichnet.
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Ist mit dem Betriebsartschalter 114 eine Wiedergabebetriebsart gewählt, so
steuert der DSP 112 das Laufwerk 106 so an, dass sämtliche Miniaturbilddaten
ausgelesen und in dem DRAM 124 gespeichert werden, so dass auf dem LCD-
Monitor 84 auf Grundlage der in der CF-Karte aufgezeichneten Miniaturbilddaten
die Miniaturbilder dargestellt werden. Der DSP berechnet dann unter
Berücksichtigung der Zahl an Miniaturbildern Größe und Position jedes Miniaturbildes, liest
die Miniaturbilddaten aus dem DRAM 124 aus und dünnt die Miniaturbilddaten zu
einem Videosignal aus. So werden auf dem LCD-Monitor 84 sämtliche
Miniaturbilder auf Grundlage der Miniaturbilddaten dargestellt.
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Werden die Miniaturbilder auf dem LCD-Monitor 84 dargestellt und wird eines von
ihnen mit dem Bildschalter 118 ausgewählt, so liest der DSP 112 die dem
ausgewählten Miniaturbild entsprechenden komprimierten Bilddaten aus der CF-Karte
aus, führt eine Bilddatenexpansion und eine Bilddatenwiedergabe durch und
schreibt schließlich die wiedergegebenen Bilddaten in den DRAM 124. Der DSP
112 liest die wiedergegebenen Bilddaten von dem DRAM 124 aus und dünnt die
Bilddaten zu einem Videosignal aus. So wird auf dem LCD-Monitor 84 das
gewünschte Bild dargestellt.
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Die CF-Karte kann auch aus dem Laufwerk 106 entfernt und in einem Computer
montiert werden, der über die Fähigkeit der Bildwiedergabe verfügt, so dass die
komprimierten Bilddaten und die Miniaturbilddaten vorbestimmten Prozessen
unterzogen werden.
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Die Erfindung ist auch auf ein monokulares Fernrohr mit Aufnahmefunktion
anwendbar.