DE1472592C - Einrichtung zur Kompensation zufalli ger Bewegungen von optischen Geraten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kompensation zufälliger Bewegungen von optischen Geräten mit einem Gehäuse und einem daran oder darin angeordneten optischen System zur Fokussierung des einfallenden Lichtes, insbesondere eine automatische Einrichtung zur Stabilisierung gegenüber kleinen unwillkürlichen Winkelabweichungen für Kameras, Teleskope, Ferngläser und andere optische Instrumente, so daß trotz kleiner Abweichungen von der Visierlinie, die z.B. dadurch auftreten können, daß das Instrument oder Gerät beim Gebrauch unsicher in der Hand gehalten wird, das optische Bild stationär ist.

Beim Gebrauch von optischen Geräten, z. B. von Photoapparaten, die in der Hand gehalten werden, verursachen unwillkürliche Bewegungen des Gehäuses ein Wackeln oder Schwingen des Bildes in der Bildebene. Bei einer Filmaufnahmekamera wird das Wackeln des Bildes als unerwünschte Bewegung aufeinanderfolgender Einzelbilder aufgezeichnet, und obwohl die tatsächliche Bildverschiebung auf dem Filmstreifen minimal ist, wird das Wackeln oder Schwingen des Bildes durch die Vergrößerung bei der Projektion deutlich merkbar, und diese Unstabilität des Bildes lenkt den Beobachter vom eigentlichen Inhalt, des Filmes ab.

Durch die Erfindung werden Einflüsse durch unerwünschte oder zufällige Bewegungen, insbesondere bei optischen Geräten, die in der Hand gehalten werden, ausgeschaltet, indem das optische System für sich durch eine Kompensationseinrichtung stabilisiert wird. Es sind Anordnungen bekannt, wobei das gesamte Gerät mit dem optischen System stabilisiert wird.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einer Einrichtung zur Kompensation zufälliger Bewegungen von optischen Geräten mit einem Gehäuse und einem daran oder darin angeordneten optischen System zur Fokussierung des einfallenden Lichtes wenigstens ein Linsensatz vorgesehen ist, der aus aneinanderpassenden positiven und und negativen Linsenelementen besteht, welche zusammen ein Elementenpaar mit variabler Brechung bilden, wobei jeweils die eine Linse jedes Satzes mit dem Gehäuse fest verbunden ist, während die andere Linse mit einer Vorrichtung zum Festhalten in einer vorgegebenen räumlichen Orientierung, unabhängig von einer zufälligen Bewegung oder Winkelabweichung des Gehäuses, verbunden ist, und wobei die Gesamtheit der Linsensätze des optischen Systems nach Art eines Prismas mit variabler Brechung eine im wesentlichen der Winkelabweichung des Gehäuses von einer Visierlinie entsprechende Ablenkung der hindurchtretenden Lichtstrahlen bewirkt, so daß die Lichtstrahlen unabhängig von Gehäusebewegungen auf die gleiche Stelle fokussiert werden.

Im einfachsten Fall besitzt eine Kamera, bei der die Erfindung Anwendung findet, je eine aneinanderpassende Plankonvex- und Plankonkavlinse, die gegeneinander schwenkbar sind. Eine der beiden Linsen ist mit dem Kameragehäuse fest verbunden, und die andere ist von einem im wesentlichen freien Kreisel geführt. Der Kreisel ist im Gehäuse mittels Bügeln aufgehängt, deren Drehachsen durch den gemeinsamen Krümmungsmittelpunkt der aneinanderpassenden Linsen gehen. Die Linsen bilden ein Prisma mit variablem Keilwinkel, der im wesentlichen der Winkelabweichung des Gehäuses von der Visierlinie entspricht. Dadurch bleiben die Eintrittsstellen der Lichtstrahlen in das Filmfenster der Kamera bei kleinen Winkelabweichungen des Gehäuses von der Visierlinie unverändert.
Nach der Erfindung können aber auch, wie nachstehend noch näher erläutert wird, komplizierte Systeme mit mehreren aus Linsenpaaren bestehenden Prismen konstruiert werden, wobei weitergehende optische Korrekturen möglich sind. Filmkameras, die

ίο mit der erfindungsgemäßen Kompensationseinrichtung versehen sind,.erlauben auch Panoramaschwenkungen, wenn eine automatisch arbeitende Nachstelleinrichtung für den Kreisel vorgesehen ist, die bei einer einen kleinen vorherbestimmten Winkelbereich überschreitenden Bewegung des Gehäuses den Kreisel nachführt. Auf diese Weise gleicht die erfindungsgemäße Einrichtung kleine unwillkürliche Bewegungen aus, aber nicht größere gewünschte Bewegungen der Kamera.

so Es wurden bereits verschiedene stabilisierte optische Systeme zur Verwendung bei Meßgeräten u. dgl. entwickelt, die mit Hilfe von Pendeln einen Teil eines Linsensystems relativ zu einem anderen Teil verlagern. Eine derartige Einrichtung ist z. B.

aus der USA.-Patentschrift 2 959 088 (Rantsch) bekannt. Mit Pendelsystemen dieser Art können aber nicht alle zufälligen Bewegungen ausgeglichen werden, da sie nur in einer Dimension wirksam sind und außerdem bei wiederholter Anregung, wie dies bei Geräten, die in der Hand gehalten werden, vorkommen kann, zu unzulässigen Schwingungen neigen. Die erfindungsgemäße Einrichtung erlaubt eine relative gegenseitige Linsenverschwenkung in zwei Dimensionen, und es besteht keinerlei Schwingneigung, so daß sie zur Kompensation zufälliger Bewegungen hervorragend geeignet ist.

Bei Verwendung zusätzlicher Paare von Linsenelementen kann auch die chromatische Aberration korrigiert werden. Von jedem Paar ist jeweils ein Element mit dem Gehäuse und das andere mit dem Kreisel verbunden. Die Linsenpaare sind so angeordnet, daß die Dispersion des hindurchtretenden Lichtes insgesamt Null ist, während die Summe der Ablenkwinkel der einzelnen Linsenpaare der Winkelabweichung des Gehäuses von der Visierlinie entspricht. Die auf diese Weise erhaltene Linsenkombination ist achromatisch und gegen zufällige Bewegungen des Kameragehäuses stabilisiert.

Außer für Kameras ist die erfindungsgemäße stabilisierte Optik mit geringfügigen Änderungen auch für Ferngläser, Teleskope und andere optische Instrumente, die ein Bildfeld erzeugen, verwendbar. Bei der letzteren Art von optischen Instrumenten ist das Auge eines Beobachters gegenüber der Brennebene des Instrumentes versetzt, und es kann sich relativ zum Instrumentengehäuse bewegen. Das Bild derartiger Instrumente kann durch Anwendung der Erfindung ebenfalls stabilisiert werden, indem zusätzlich eine kleine Korrekturgröße eingeführt wird, die der Vergrößerung des gesamten optischen Systems umgekehrt proportional ist. Das stabilisierende Linsensystem muß dabei eine Unter- oder Überkompensation hervorrufen, je nachdem das Instrument oder Gerät ein aufrechtes oder ein umgekehrtes Bild erzeugt, so daß trotz kleiner zufälliger Winkelabweichungen des Gehäuses das Bild für den Beobachter im Raum stillzustehen scheint.

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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Objektiv 12 im Gehäuse befestigt. Die andere Linse, Zeichnung näher erläutert. Es zeigt im vorliegenden Fall die positive Linse 18, wird mit-

Fig. 1 schematisch eine Kamera oder ein ahn- tels eines Kreiselstabilisators 21 parallel zur urliches optisches Gerät mit einer festen Bildebene im sprünglichen Visierlinie 17 ausgerichtet gehalten.
Aufriß, wobei das optische System eine erfindungs- 5 Der Kreiselstabilisator enthält einen Kreisel 22, gemäße Kompensationseinriphtung besitzt, der mittels Bügeln 23 nach allen Richtungen frei

F i g. 2 das Gerät von F i g. 1 im Grundriß, wobei schwenkbar im Kameragehäuse aufgehängt ist. Der das Gehäuse gegenüber der Visierlinie verschwenkt Kreisel widersteht einer Ablenkung aus seiner urist, um die Kompensationsbewegung des stabilisier- sprünglichen räumlichen Orientierung, so daß die ten Linsensystems zu zeigen, io mit ihm verbundene Linse auch bei Abweichungen

F i g. 3 eine Kamera im Grundriß mit der Kon- des Kameragehäuses U von der Visierlinie 17, wie struktion der Kompensationseinrichtung, dies in F i g. 2 dargestellt ist, in bezug auf diese

Fig. 4 die Kamera von Fig. 3 im Aufriß, wobei Visierlinie unverändert ausgerichtet bleibt. Wenn einzelne Teile weggebrochen sind, also das Gehäuse um einen Winkel Θ gegenüber der

F i g. 5 eine Stirnansicht gemäß Linie 5-5 von 15 ursprünglichen Visierlinie verschwenkt wird, bleibt F i g. 4, die Achse der Linse 18 unter dem Einfluß des Krei-

F i g. 6 und 7 je ein Diagramm über die Abhän- sels parallel zur Visierlinie ausgerichtet, wogegen die gigkeit der Nachstellkraft für den Stabilisierungs- Achsen der Linse 19 und des Objektivs 12, welche kreisel von der Winkelabweichung des Kamera- fest mit dem Gehäuse verbunden sind, mit der Visiergehäuses, wodurch Panoramaschwenkungen möglich 20 linie ebenfalls einen Winkel Θ einschließen,
sind und doch kleine Abweichungen von der Visier- Die aneinanderpassenden, gegeneinander schwenk-

linie ausgeglichen werden, baren Linsen 18, 19 bilden ein Prisma, dessen bre-

F i g. 8 einen Vertikalschnitt durch einen Teil chender Winkel gleich groß ist wie die Winkeleiner Kamera mit einer Ausführungsform, einer Nach- abweichung Θ des Gehäuses von der Visierlinie, wie Stelleinrichtung für den Kreisel, 25 dies aus F i g. 2 hervorgeht. Für ein dünnes Prisma

F i g. 9 eine Ansicht gemäß Linie 9-9 von F i g. 8, ist der Ablenkwinkel Φ = (η — 1)α, wobei η der

Fig. 10 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 8, mit Brechungsindex des Prismenmaterials und α der breeiner anderen Ausführungsform der Nachstellein- chende Winkel des Prismas ist. Wenn der brechende richtung, Winkel des aus den Linsen gebildeten Prismas

Fig. 11 eine Ansicht gemäß Linie 11-11 von 30 α = Θ ist, lautet die vorstehend angebene Formel Fig. 10, Φ = (« — 1)0. Da voraussetzungsgemäß die Linsen

F i g. 12 eine schematische Darstellung eines Fern- aus einem Material mit einem Brechungsindex η = 2 rohres, welches ein umgekehrtes Bild liefert, oder bestehen sollen, kann diese in die Formel eingesetzt eines ähnlichen optischen Instrumentes mit beweg- werden, wonach sich ergibt: Φ = Θ. Wenn die Lichtlicher Bildebene, wobei die Achse gegenüber der 35 ablenkung des Prismas die gleiche Richtung hat wie Visierlinie verschwenkt ist, die Winkelabweichung des Kameragehäuses, so wer-

F i g. 13 das Fernrohr von F i g. 12, aber mit der den die vom Prisma abgelenkten Lichtstrahlen in das erfindungsgemäßen Kompensationseinrichtung, um Objektiv parallel zu dessen Achse eintreten. Das trotz Abweichung von der Visierlinie für den Be- Objektiv wird auch bestimmte Strahlen auf denobachter ein im Raum feststehendes Bild erzeugen 4° selben Punkt 24 des Filmfensters fokussieren wie vor zu können, der Lageänderung des Gehäuses. Obwohl gemäß

Fig. 14 ein stabilisiertes optisches System, bei Fig. 2 durch den Linsensatz eine Lageänderung des dem auch die chromatische Aberration korrigiert ist, Gehäuses in einer waagerechten Ebene kompensiert und wird, ist es verständlich, daß eine analoge Kompen-

F i g. 15 dasselbe System für den Fall, daß die 45 sation auch für Lageänderungen"in einer lotrechten optische Achse um einen kleinen Winkel gegenüber Ebene oder in beliebigen schrägen Richtungen der Visierlinie verschwenkt ist. durchführbar ist. Auf diese Weise wird das Bild un-

In den F i g. 1 und 2 ist die Erfindung ganz all- abhängig von kleinen Winkelabweichungen Θ des gemein am Beispiel einer Filmaufnahmekamera er- Gehäuses von der Visierlinie in bezug auf das Filmläutert, die ein Gehäuse 11 und ein Objektiv 12 zur 50 fenster immer auf die gleiche Stelle des Films pro-Fokussierung der eintretenden Lichtstrahlen auf ein jiziert.

Filmfenster 13, das in der Brennebene 14 quer im Die prinzipielle Wirkungsweise der erfindungs-

Gehäuse angeordnet ist, besitzt. Die erfindungs- gemäßen Einrichtung wurde zunächst an Hand eines gemäße Kompensationseinrichtung ist ebenfalls im einfachen Ausführungsbeispiels unter Annahme eines Gehäuse untergebracht. Sie besteht aus einem Linsen- 55 Materials mit einem Brechungsindex η = 2 beschriesatz 16, der den optischen Ausgleich bei Winkel- ben. Tatsächlich ist aber ein Brechungsindex η = 2 abweichungen des Gehäuses von der ursprünglichen in der Praxis schwer erzielbar. Daher wird bei einer Visierlinie 17 bewirkt. Der Linsensatz befindet sich technisch und wirtschaftlich günstigen Ausführungsan der Vorderseite des Gehäuses und richtet die ein- form der Kompensations-Linsensatz als Zwillingssatz tretenden Lichtstrahlen auf das Objektiv, indem er 60 ausgebildet, wobei jeder einzelne Satz aus aneinals variables Prisma wirkt. Im dargestellten Ausfüh- anderpassenden, gegeneinander schwenkbaren Planrungsbeispiel besteht der Linsensatz 16 aus einer konvex- und Plankonkavlinsen besteht. Jedes EIepositiven Plankonvexlinse 18 und aus einer nega- mentenpaar des Zwillingssatzes ist auf die vorher tiven, Plankonkavlinse 19, deren Material einen Bre- beschriebene Weise angeordnet und wird bei Winkeichungsindex /z = 2 hat. Die beiden Linsen passen 65 abweichungen des Kameragehäuses von der Visiermit ihren gekrümmten Flächen aneinander, sie sind linie zu einem Prisma verformt. Die gesamte Abgegeneinander schwenkbar, und eine davon, im vor- lenkung der Lichtstrahlen durch den Zwillingssatz liegenden Fall die negative Linse 19, ist koaxial zum muß wieder der Winkelabweichung Θ des Gehäuses

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entsprechen. Bei einem Brechungsindex η = 1,5 für Linsen besteht, ist sie ihrer Wirkung nach ein zubeide Einzelsätze verursacht jeder Einzelsatz eine sammengesetztes variables Prisma.
Ablenkung um die halbe Winkelabweichung des Ge- Da der Kreiselstabilisator 37 in der optischen häuses. Selbstverständlich können die Brechungs- Achse der Kamera angeordnet ist, kann er dem Filmindizes der beiden Einzelsätze untereinander ver- 5 fenster im Wege stehen. Beim dargestellten Ausschieden sein, lediglich der gesamte Ablenkwinkel führungsbeispiel ist diese Schwierigkeit dadurch bedes Zwillingssatzes muß der Winkelabweichnug des seitigt, daß das Filmfenster 46 seitlich versetzt in Gehäuses entsprechen. Weiter- kann als Alternativ- einem zur optischen Achse parallelen Teil 47 des lösung zu dem aus zwei vollständigen Einzelsätzen Kameragehäuses angeordnet ist. In diesem Teil 47 bestehenden Zwillingssatz ein kompakter Zwillings- io befindet sich auch das Objektiv 48 koaxial mit dem satz aus einer Bikonkav- und einer Bikonvexlinse Filmfenster. Zwischen der Stabilisierungsoptik und verwendet werden, um einen der Winkelabweichung dem Gehäuseteil 47 ist ein zweifach reflektierendes des Gehäuses von der Visierlinie entsprechenden Prisma 49 oder eine optische äquivalente Anordnung Ablenkwinkel zu erzielen, wofür ebenfalls ein Mate- von zwei Spiegeln vorgesehen. Dieses Prisma besitzt rial mit einem Brechungsindex η = 1,5 erforder- 15 zueinander parallele, unter 45° geneigte reflektielich ist. rende Seitenteile, deren einer von der optischen

Für eine detailreichere Darstellung der Erfindung Achse der Kamera und deren anderer Von der Achse

wird auf die Fig. 3 und 4 verwiesen, in denen eine des Objektivs und des Filmfensters je in der Mitte

Filmaufnahmekamera gezeigt ist. Der Kompensa- geschnitten wird. Durch diese Ausbildung leitet das

tions-Linsensatz 26 ist ein Zwillingssatz mit den 20 Prisma die durch die Stabilisierungslinse empfan-

Einzelsätzen 27 und 28, deren jeder aus Plankonkav- genen Lichtstrahlen durch das Objektiv zum FiIm-

und Plankonvexlinsen 29 und 31 bzw. 32 und 33 ge- fenster. Obwohl die Achsen der erwähnten Elemente

bildet ist, wobei die Linsen mit aneinanderliegenden räumlich zueinander versetzt sind, ist die Wirkung

Oberflächen gegeneinander schwenkbar sind. Die so, als ob die Elemente längs einer Achse angeordnet

Linsen 29 und' 32 sind mit dem Gehäuse 34 der 25 wären, und das Bild ist gegenüber dem Filmfenster

Kamera fest verbunden, und ihre Achsen fallen mit stabilisiert.

der optischen Achse 36 der Kamera zusammen. Die Der Kreisel 38 des Kreiselstabilisators 37 kann auf Linsen 31 und 33 sind mit einem Kreiselstabilisator verschiedene Art angetrieben werden. Der Antrieb 37 verbunden, der im Kameragehäuse gelagert ist. kann über eine Zugschnur und ein Getriebe oder Der Kreiselstabilisator enthält einen Kreisel 38, der 30 über einen Druckluftmotor erfolgen, welche mit dem mittels Bügeln 39 im Kameragehäuse aufgehängt ist, - Kreiselrotor verbunden sind. Vorzugsweise ist jedoch und zwar an waagerechten Achsstummeln 40 und an hierfür ein Elektromotor 51 vorgesehen, der im lotrechten Achsstummeln 41, deren Achsen die Kreiselgehäuse eingebaut und über eine Welle mit optische Achse der Kamera schneiden. Dieser dem Rotor verbunden ist. Bei transportablen Ka-Schnittpunkt und Mittelpunkt der Bügel ist not- 35 meras ist der Motor zweckmäßigerweise für Batteriewendigerweise auch der Krümmungspunkt der an- betrieb ausgelegt.

einanderpassenden Flächen der Linsenelemente des Es sei an dieser Stelle bemerkt, daß es notwendig Zwillingssatzes. Der Kreisel besteht aus einem Rotor ist, daß der Kreisel 38 neben der Kompensation zu-42, der in einem Gehäuse 43 drehbar angeordnet ist, fälliger Bewegungen des Kameragehäuses 34 mit der wobei das Gehäuse an den Bügeln 39 aufgehängt ist. 4° optischen Achse innerhalb eines engen Bereiches Die Drehachse des Rotors 42 liegt koaxial zu den kleiner Winkelabweichungen von der Visierlinie auch Linsenelementen, welche von einem mit dem Kreisel- samt den damit verbundenen Linsen 31 und 33 bei gehäuse verbundenen Arm 44 getragen sind. Die An- erwünschten größeren Bewegungen des Kameraordnung von Kreisel, Arm und Linsenelementen ist gehäuses gleichmäßig mit-diesem bewegbar ist, um ausbalanciert, so daß der Kreisel frei ist, d. h., es 45 Panoramaschwenkungen der Kamera zu ermöglichen, wirkt in keiner Lage ein Moment auf den Kreisel Zufällige Bewegungen der Kamera, wie sie z. B. wie bei einem aus der Ruhelage gebrachten Pendel; durch das Halten in der Hand bedingt sind, sind zum genauen Austarieren der Anordnung sind am gewöhnlich auf einen Bereich in der Größenordnung Arm 44 verschiebbare Ausgleichsgewichte 45 vorge- von ± 0,01 rad (etwa ± 35') beschränkt, außer unter sehen. 50 extremen Bedingungen, z. B. in Geländefahrzeugen

Wenn der Rotor 42 des Kreisels 38 in Drehung oder in einem Hubschrauber. Innerhalb des angeversetzt ist, widersteht dieser einer Ablenkung aus gebenen Bereiches hält der Kreisel 38 die mit ihm seiner räumlichen Orientierung, und dadurch werden verbundenen Linsen 31 und 33 parallel zur ursprüngauch die mit dem Kreisel verbundenen Linsen- liehen Visierlinie, um das Bild auf die beschriebene elemente in fester räumlicher Orientierung gehalten. 55 Weise zu stabilisieren. Außerhalb dieses Winkel-Bei einer Schwenkung des Kameragehäuses aus der bereiches, innerhalb dessen zufällige Bewegungen ursprünglichen Richtung entsprechend der Visier- des Gehäuses auftreten können, dürfen die mit dem linie 36 werden die mit dem Gehäuse verbundenen Kreisel verbundenen Linsen nicht mehr langer auf Linsen gegenüber den durch den Kreisel parallel zur die ursprüngliche Visierlinie ausgerichtet bleiben. Visierlinie ausgerichtet bleibenden Linsen bewegt. 60 denn dann ware trotz Bewegung des Kameragehäuses Dadurch wirken die Linsenelemente des Zwillings- keine Panoramaschwenkung möglich. Daher ist für satzes 27, 28 als Prismen, und diese Prismen lenken den Kreiselstabilisator eine Nachstelleinrichtung vordie parallel zur Visierlinie einfallenden Lichtstrahlen gesehen, um ihn bei Kameraschwenkungen, die einen in einen entsprechenden Winkel ab, so daß die Lage kleinen vorherbestimmten Winkclbcreich überschreides Bildes in der Kamera stabilisiert wird. Obwohl 65 ten, der Bewegung des Gehäuses nachzuführen. Zu die zur Kompensation von Bewegungen des Kamera- diesem Zweck kann die Nachstelleinrichtung 52 mit gehäuses dienende Optik bisher immer als Linsensatz dem Kreisel in Wirkverbindung treten. Da die Reakbezeichnet wurde, da sie aus einer Mehrzahl von tionsbewesiunu eines Kreisels rechtwinkelig zu der

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auf ihn ausgeübten Kraft erfolgt, übt die Nachstell- recht und gerade verlaufen. Es genügt, wenn die

einrichtung eine Kraft in der waagerechten oder Nachstellkraft-Kennlinie ein »im wesentlichen« fla-

x-Richtung aus, wenn das Kameragehäuse in bezug dies Mittelstück mit daran anschließenden Teilen

auf die Visierlinie in lotrechter oder y-Richtung über größerer Steigung besitzt.

einen einen vorherbestimmten kleinen Bereich über- 5 Bei der Konstruktion einer Nachstelleinrichtung schreitenden Winkel verschwenkt wird. In analoger 52, mittels welcher Kennlinien gemäß den Fig. 6 Weise übt die Nachstelleinrichtung eine Kraft in der und 7 erzielbar sind, ist zunächst zu beachten, daß lotrechten oder y-Richtung auf den Kreisel aus, die Nachstellkräfte rechtwinkelig zur gewünschten wenn das Kameragehäuse in bezug auf die Visierlinie Nachstellrichtung ausgeübt werden müssen, ohne daß in der waagerechten oder x-Richtung verschwenkt io gleichzeitig Kraftkomponenten in der gewünschten wird. Da die Geschwindigkeit bei der Ablenkung Nachstellrichtung auftreten. Wenn nämlich die eines Kreisels aus seiner ursprünglichen Lage dem Nachstellkraft nicht genau rechtwinkelig zur Bedarauf ausgeübten Moment direkt proportional ist, wegungsrichtung ausgeübt wird, bekommt der Kreisel nehmen die von der Nachstelleinrichtung auf den auch eine Bewegungskomponente, die senkrecht zur Kreisel ausgeübten Kräfte mit zunehmender Winkel- 15 gewünschten Richtung verläuft, und in einem solchen abweichung des Gehäuses gleichmäßig zu. Die Fall besteht die Gefahr des Auftretens wilder freier Fig. 6 und 7 zeigen in Diagrammen die Abhängig- Schwingungen. Es sind verschiedene Konstruktionen keit der Nachstellkraft von der Winkelabweichung. von Nachstelleinrichtungen möglich; eine prinzipielle Dabei ist in F i g. 6 die Nachstellkraft in der y-Rich- Ausführungsform enthält Mittel zum Übertragen tung, F_y; über der Winkelabweichung des Gehäuses 20 einer Reibungskraft auf den Kreiselrotor ausschließin der x-Richtung, Q_x, aufgetragen. Die Kurve weist lieh in der x- oder y-Richtung, wenn der Rotor um ein flaches Mittelstück mit der Kraft Null auf, das mehr als einen kleinen vorherbestimmten Winkel in symmetrisch zur Winkelabweichung Null liegt. An der y- oder x-Richtung gegenüber dem Gehäuse verdie Enden des flachen Mittelstückes schließen sich lagert wird. Es ist dabei sehr wichtig, daß die Reiaufwärts bzw. abwärts geneigte Kurvenstücke mit im 25 bungskraft möglichst nahe bei der Rotorachse und wesentlichen gleichmäßiger Steigung an. Daraus er- in möglichst großer Entfernung vom Zentrum der gibt sich, daß innerhalb des flachen mittleren Kur- Bügel 39 ausgeübt wird. Es ist nämlich zu beachten, venstückes keine Nachstellkraft vorhanden ist und daß die Reibungskraft auch ein Bremsmoment auf der Kreisel daher unabhängig von einer kleinen den Kreiselrotor ausübt, welcher vom Radius der Winkelabweichung O_x des Gehäuses in der x-Rich- 30 Krafteinwirkung abhängig ist. Dadurch, daß die tung in fester räumlicher Orientierung verweilt. Nachstellkräfte auf den Kreiselrotor nahe bei seiner Außerhalb des flachen Mittelstückes verursachen Achse und in verhältnismäßig großem Abstand vom größer werdende Winkelabweichungen des Kamera- Zentrum der Bügel wirken, wird eine wirksame gehäuses gleichförmig zunehmende Nachstellkräfte F_y Nachstellung des Kreisels bei vernachlässigbarer in der y-Richtung, welche eine Nachführung des 35 Bremsung seiner Rotation erhalten.
Kreisels in der y-Richtung mit einer im wesentlichen In den F i g. 8 und 9 ist eine Ausführungsform der der Winkelgeschwindigkeit der Kamera in der Mittel zum Übertragen von.Reibungskräften auf den x-Richtung entsprechende Geschwindigkeit bewirken. Kreisel dargestellt, wobei die Nachstellkräfte durch Ganz analog weist die über der Winkelabweichung Erzeugung von Wirbelströmen hervorgerufen werdes Gehäuses in der y-Richtung, Q_y, aufgetragene 40 den. Zu diesem Zweck ist koaxial mit dem Kreisel-Nachstellkraft in der x-Richtung, F_x, ein flaches sym- rotor 42 eine Scheibe 53 aus elektrisch leitendem metrisch zur Winkelabweichung Null des Kamera- Material, wie Kupfer, die eine Stirnfläche in Form gehäuses in der y-Richtung liegendes Mittelstück mit eines Kugelabschnittes aufweist, verbunden. Der der Kraft Null auf. An die Enden des flachen Mittel- Mittelpunkt der der Stirnfläche entsprechenden Stückes schließen sich aufwärts bzw. abwärts ge- 45 Kugelfläche befindet sich vorzugsweise im Zentrum neigte Kurvenstücke mit im wesentlichen gleicher der Bügel. Obwohl die Scheibe 53 in diesem Fall als Steigung an. Bei innerhalb der Grenzen des flachen eigener Bauteil dargestellt ist, kann die kugelförmige Mittelstückes der Kurve liegenden kleinen Winkel- Stirnfläche sich selbstverständlich auch am Rotor abweichungen Q_y des Kameragehäuses in der y-Rich- selbst befinden, sofern sie aus elektrisch leitendem tung wirkt keine Nachstellkraft F_x in der x-Richtung 50 Material besteht. Die Nachstelleinrichtung enthält auf den Kreisel, und er verweilt daher in fester weiter einen Magnet 54, der ein Permanentmagnet räumlicher Orientierung. Wenn das Kameragehäuse oder ein Elektromagnet sein kann. Dieser Magnet ist in der y-Richtung aufwärts oder abwärts geschwenkt im Gehäuse 34 befestigt und reicht, koaxial zur wird und die Winkelabweichung 9_y die Grenzen des optischen Achse, nahe an die Scheibe 53 heran. Auf flachen Kurvenmittelstückes überschreitet, wird in 55 diese Weise werden in der im Feld des Magneten der x-Richtung eine Nachstellkraft F_x ausgeübt, wo- rotierenden Scheibe Wirbelströme induziert. Die durch der Kreisel in der y-Richtung etwa mit der Wirbelströme werden in dem dem Magnet 54 begleichen Winkelgeschwindigkeit bewegt wird wie das nachbarten Teil der Scheibe 53 induziert, und es Kameragehäuse. In den F i g. 6 und 7 sind die mitt- werden dadurch Kräfte hervorgerufen, die tangential leren Kurvenstücke der Nachstellkraft-Kennlinien als 60 zur Scheibe und gegen ihren Drehsinn gerichtet sind, waagerechte Geradenstücke gezeichnet, wobei zwi- Infolge der gekrümmten Stirnfläche der Scheibe kann sehen den flachen und den geneigten Kurvenstücken der Kreisel um das Zentrum der Bügel in x- und ein scharfer Übergang erfolgt. Gewisse Abweichun- y-Richtung verschwenkt werden, wobei die Luftspaltgen von dieser Charakteristik sind aber durchaus länge zwischen dem Magnet und der Stirnfläche zulässig und in der Praxis auch tatsächlich vorhan- 65 gleichbleibt, so daß die an der Oberfläche der Scheibe den. Der Übergang vom flachen zum geneigten wirksame magnetische Feldstärke stets die gleiche Kurventeil kann z. B. allmählich erfolgen, und das ist. Die durch die Wirbelströme verursachte Kraft ist mittlere Kurvenstück muß nicht vollkommen waage- außer von der magnetischen Feldstärke noch von der

tangentialen Geschwindigkeit des betreffenden Teiles der Oberfläche, in der die Wirbelströme induziert werden, und damit vom Radius des dem Magnetpol gegenüberliegenden Teiles der Scheibe abhängig. Wenn also das Gehäuse in der lotrechten oder y-Richtung verschwenkt wird und dementsprechend der Magnetpol relativ zur Scheibe ebenfalls in der y-Richtung verschoben wird, ist die durch die Wirbelströme verursachte Kraft tangential zu dem dem Magnetpol gegenüberliegenden Teil der Scheibe gerichtet, demnach in x-Richtung. Eine solche Kraft verstellt den Kreisel in der y-Richtung, und da sie in Abhängigkeit vom Radius an der Scheibe, an dem sie wirkt, linear zunimmt, steigt die auf den Kreisel wirkende Nachstellkraft mit größer werdender Abweichung zwischen Scheibe und Magnet bzw. Winkelabweichung des Gehäuses von der Visierlinie. Wenn das Gehäuse in der x-Richtung verschwenkt wird, liegt die tangential auf die Scheibe wirkende Kraft in der y-Richtung. Die Größe der Kraft hängt wieder von der Abweichung zwischen Scheibe und Magnet ab, so daß die Kraft bei zunehmender Abweichung des Gehäuses in ^-Richtung größer wird und der Kreisel in x-Richtung mit einer Geschwindigkeit nachgeführt wird, die bei größer werdenden Gehäuseschwenkungen zunimmt. Der Drehsinn des Kreiselrotors wird so gewählt, daß die durch die Wirbelströme verursachten Kräfte den Kreisel in der Richtung der Kamerabewegung nachstellen. Die durch die Wirbelstromkräfte hervorgerufene Kreiselnachstellung ist durch Servowirkung ziemlich genau an die Bewegung des Kameragehäuses, angeglichen. Innerhalb eines kleinen Bereiches von Winkelabweichungen des Gehäuses ist durch entsprechende Ausbildung und Geometrie des Systems von Magnet und Rotor praktisch keine Nachstellwirkung vorhanden. Im Zusammenhang damjt soll die Leitfähigkeit der Scheibe 53 derartig sein, daß sich eine Abhängigkeit der Wirbelstromkräfte von der Wirbelabweichung des Gehäuses entsprechend den F i g. 6 und 7 ergibt. Diese Beeinflussung der Leitfähigkeit kann durch Anbringen von Rillen oder Schlitzen an der Oberfläche der Scheibe entsprechend F i g. 9 erzielt werden. Beim dargestellten Beispiel ist die Oberfläche der Scheibe 53 mit einer Mehrzahl konzentrischer Schlitze oder Rillen 55 versehen, die in der Umgebung des Mittelpunktes dicht aufeinanderfolgen und mit zunehmendem Radius immer weiter voneinander entfernt sind. Durch diese Rillen wird in Abhängigkeit von deren gegenseitigem Abstand die Leitfähigkeit an der Oberfläche der Scheibe mehr oder weniger herabgesetzt. Auf diese Weise läßt sich die Oberflächenleitfähigkeit im mittleren Teil der Scheibe stark herabsetzen, und dadurch sind auch die Wirbelstromkräfte in diesem Bereich äußerst gering. Durch entsprechende Wahl der radialen Dichte der Rillen außerhalb des mittleren Teiles kann der Verlauf der Wirbelstromkräfte an die Kennlinien der F i g. 6 und 7 angeglichen werden, so daß die Nachstellung des Kreisels 38 möglichst genau den Bewegungen des Kameragehäuses 34 folgt. Im mittleren Teil der Scheibe, wo die Wirbelstromkräfte nahezu Null sind, wird der Kreisel nicht nachgeführt und bleibt daher ständig in Richtung der Visierlinie ausgerichtet.

In den Fig. 10 und 11 ist ein anderes Ausführungsbeispiel einer Nachstelleinrichtung dargestellt, welche dazu verwendet werden kann, Nachstellkräfte mit einem Verlauf gemäß den F i g. 6 und 7 auf den Kreisel 38 auszuüben. Bei dieser Ausführungsform werden die Nachstellkräfte durch mechanische Berührung zwischen aus der mit dem Kreiselrotor verbundenen Scheibe herausragenden Stiften und vorzugsweise federnden Vorsprüngen, die mit dem Kameragehäuse verbunden sind, hervorgerufen. Mit dem Rotor 42 des Kreisels 38 ist eine Scheibe 56 von der Form eines Kugelabschnittes verbunden; der

ίο Krümmungsmittelpunkt fällt vorzugsweise mit dem Zentrum der Bügel zusammen. Auf der äußeren Oberfläche der Scheibe ist senkrecht dazu eine Vielzahl von Stiften 57 angeordnet, welche Stifte in bezug auf das Zentrum der Bügel radial gerichtet sind. Es ist dabei wesentlich, daß in einem mittleren Bereich der Scheibe mit geringem Radius keine Stifte vorgesehen sind, wogegen außerhalb dieses Bereiches die Dichte der Stifte mit größer werdendem Radius zunimmt. Die Nachstelleinrichtung enthält weiter einen Kupplungsteil 58, der koaxial zur optischen Achse in der Nähe der Scheibe 56 im Kameragehäuse 34 befestigt ist. Der Kupplungsteil besitzt eine Mehrzahl von Vorsprüngen, die vorzugsweise in bezug auf das Zentrum der Bügel radial angeordnet sind und deren Spitzen auf einem Kreis mit einem kleineren Radius als der mittlere, stiftfreie Bereich der Scheibe liegen. Die Vorsprünge reichen so weit in die Nähe der Scheibe, daß bei einer Abweichung des Kreisels 38 um mehr als einen kleinen vorherbestimmten Winkel von der Achse des Kameragehäuses die Spitzen der Vorsprünge mit den Stiften 57 in Be-

-■ running kommen. Bei kleinen Winkelabweichungen des Gehäuses um weniger als den vorherbestimmten Winkel bleiben die Spitzen der Vorsprünge innerhalb des mittleren, stiftlosen Bereiches der Scheibe 56, es tritt keine Berührung auf, und es wird keine Nachstellkraft auf den Kreisel ausgeübt. Der Kreisel bleibt daher ständig in Richtung der Visierlinie ausgerichtet. Wenn das Kameragehäuse ζ. B. bei einer Panoramaschwenkung um mehr als den kleinen vorherbestimmten Winkel bewegt wird, greifen die Vorsprünge des Kupplungsteiles 58 und die Stifte 57 der rotierenden Scheibe 56 ineinander, so daß eine Nachstellkraft auf den Kreisel ausgeübt wird. Die Nach-Stellkräfte sind tangential zur Scheibe und senkrecht zur Bewegung des Gehäuses gerichtet, so daß dadurch der Kreisel in Richtung der Gehäusebewegung verschwenkt wird. Da die Dichte der Stifte mit größer werdendem Radius zunimmt und daher bei zunehmender Winkelabweichung des Gehäuses in der Zeiteinheit eine größere Anzahl von Stiften mit den Vorsprüngen des Kupplungsteiles in Berührung kommt, wird damit auch die Nachstellkraft größer und erhöht die Nachstellgeschwindigkeit des Kreisels entsprechend der Schwenkgeschwindigkeit des Kameragehäuses. Durch passende Wahl der Stiftdichte ist eine Kennlinie der Nachstellkraft gemäß den F i g. 6 und 7 erzielbar. Bei der Ausbildung der Vorsprünge des Kupplungsteiles sind zahlreiche Abänderungen möglich, wobei jedoch bei der Konstruktion darauf zu achten ist, daß beim Zusammenwirken mit den Stiften nicht außer der gewünschten Nachstellkraft senkrecht zur Bewegungsrichtung des Gehäuses auch noch eine Kraftkomponente in der Bewegungsrichtung des Gehäuses entsteht. Bei Vorhandensein einer Kraftkomponente in der Bewegungsrichtung des Gehäuses können nämlich, wie bereits beim vorherigen Ausführungsbeispiel beschrieben, wilde freie

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Schwingungen des Kreisels angefacht werden. Daher bunden, die, wie in den F i g. 3 und 4 dargestellt, müssen die Vorsprünge des Kupplungsteiles so ange- lotrecht und waagerecht von der Achse des Kreiselordnet sein, daß bei Berührung mit den Stiften nur rotors 42 herausragen. Diese Zeiger erstrecken sich genau tangential gerichtete Kräfte auftreten können. zwischen Fenster und Skalenblatt in den vorsprin-Eine hierfür mögliche Bauform des Kupplungsteiles 5 genden Gehäuseteilen, so daß sie durch die Fenster besitzt eine Mehrzahl längs des Umfanges im Ab- sichtbar sind. Die Zeiger 71 und 72 können sich frei stand voneinander angeordneter Borsten, die in bezug bewegen und zeigen auf den Skalenblättern 67 und auf das Zentrum der Bügel radial gerichtet sind und 68 die relative horizontale und vertikale Lage der aus einer koaxial zur optischen Achse angebrachten mit dem Kreisel verbundenen Linsenelemente 31 und Grundplatte herausragen. Vorzugsweise ist der Kupp- io 33 gegenüber den mit dem Kameragehäuse verbun-Iungsteil58 als runde Scheibe 59 aus Federmetall denen Linsenelementen 29 und 32 an. Solange die ausgebildet, die längs ihres Umfanges eine Vielzahl Zeiger innerhalb der Begrenzungslinien 69 bleiben, von zum Zentrum der Bügel konzentrischen Aus- ist die Kamera gut ausgerichtet, und der Kreisel wird sackungen 60 aufweist. Diese Scheibe ist im Kamera- nicht nachgestellt. Wenn ein oder beide Zeiger über gehäuse koaxial zur optischen Achse vorzugsweise 15 die Begrenzungslinien hinaus ausschlagen, ist die auf einem Träger 61 aus Federmetall befestigt. Die Kamera schlecht gehalten bzw. ausgerichtet, und der umgebogenen Aussackungen 60 stehen tangential zu Kreisel wird nachgestellt. Durch Beobachtung der den rotierenden Stiften 57, so daß nur tangential ge- Zeiger kann der Benutzer der Kamera feststellen, richtete Nachstellkräfte auftreten können. wie genau er diese ausgerichtet hält, und eine un-

Obwohl als Nachstelleinrichtungen hauptsächlich 20 beabsichtigte Nachstellung des Kreisels kann dabei

solche beschrieben wurden, welche eine Schubkraft vermieden werden.

übertragen, kann zur Übertragung selbstverständlich Vorstehend wurde die Anwendung der erfindungsauch eine magnetische Anziehungskraft angewendet gemäß stabilisierten Optik bei Filmaufnahmekameras werden. Abweichungen des Kreisels 38 von der beschrieben; es ist aber auch die Anwendung bei optischen Achse können auf verschiedene Weise fest- 25 Photoapparaten vorteilhaft, um bessere und schärfere gestellt werden, z. B. mit photoelektrischen Einrich- Aufnahmen zu erzielen. Dabei bleibt die Kompentungen, welche die Abweichung anzeigende Fehler- sationseinrichtung im wesentlichen gleich, aber die signale erzeugen. Das Fehlersignal kann Elektro- Nachstelleinrichtung für den Kreisel entfällt. Das magneten zugeleitet werden, die an einander gegen- stabilisierte Objektiv lenkt die eintretenden Lichtüberliegenden Stellen in lotrechter und waagerechter 30 strahlen um den gleichen Winkel ab, um den das Richtung wie an den Eckpunkten eines Quadrates Kameragehäuse von der Visierlinie abweicht. Zuangeordnet sind und auf einen magnetischen Anker fällige Bewegungen des Kameragehäuses werden auswirken, der z.B. koaxial am Kreiselgehäuse 43 be- geglichen, so daß das Bild in der Filmebene unfestigt ist. Wenn eine Abweichung festgestellt wird, abhängig von solchen Bewegungen in bezug auf das erhält ein bestimmter Magnet ein Fehlersignal und 35 Bildfenster stillsteht. Dadurch können auf Filmmatezieht den Anker in der entsprechenden Richtung an, rial geringer Empfindlichkeit scharf gezeichnete Aufum den Kreisel so nachzustellen, daß der festgestellte nahmen erhalten werden. Durch Anwendung des Fehler kompensiert wird. Es ist klar, daß bei einer stabilisierten Linsensystems sind auch Zeitaufnahmen derartigen Anordnung keine Schubkräfte auf den ohne die sonst notwendige stabile Unterstützung,

Kreiselrotor42 übertragen werden und daher auch 40 z.B. durch ein Stativ, möglich. . ,

keine Verzögerung seiner Drehbewegung eintritt. Eine stabilisierte Optik der beschriebenen Art ist

Außerdem werden keine Kräfte oder Momente auf nicht ausschließlich bei photographischen Einrich-

den Kreisel übertragen, die wilde freie Schwingungen tungen, wobei ein Bild aufgezeichnet oder in einer

anfachen könnten. festen Brennebene betrachtet wird, anwendbar, son-

Es ist zu beachten, daß man bei Verwendung einer 45 dem prinzipiell auch bei zahlreichen anderen opti-Kamera mit einer stabilisierten Optik der beschrie- sehen Geräten, wie bei Femgläsern, Teleskopen benen Art nicht sagen kann, wie genau man die u.dgl., wobei ein Bildfeld zu betrachten ist, das für Kamera ausgerichtet hält; wenn die Kamera ungenau das Auge des Beobachters im Abstand von der ausgerichtet wird, kann der Kreisel unbeabsichtigter- Brennebene des Gerätes liegt und das gegenüber dem weise nachgestellt werden. Deshalb erscheint es 5<> Gerätegehäuse beweglich ist. Eine gleiche Kömpenwünschenswert, dem Benutzer der Kamera anzu- sationseinrichtung, wie sie bei photographischen Einzeigen, wie genau er die Kamera ausgerichtet hält, so richtungen zur Anwendung kommen kann, bringt bei daß eine Nachstellung des Kreisels nur im gewünsch- optischen Geräten der letzteren Art wohl eine ten Falle eingeleitet wird, wie bei einer beabsichtigten wesentliche Verbesserung des Bildstandes, aber keine Kameraschwenkung. Zu diesem Zweck können .ver- 55 vollständige Kompensation, bei kleinen Winkelabweischiedene Anzeigevorrichtungen verwendet werden, chungen des Gehäuses von der Visierlinie. Bei diesen und eine einfache derartige Vorrichtung ist nur zum Geräten der letzteren Art ist es vorteilhaft, eine Zweck der Erläuterung in Fig. 5 dargestellt. Dabei kleine zusätzliche Korrekturgröße einzuführen, die weisen vorspringende Gehäuseteile 62 und 63 An- der Vergrößerung des gesamten optischen Systems zeigefenster 64 bzw. 66 oben und an der Seite des ^6o umgekehrt proportional ist. Genauer ausgedrückt, Kameragehäuses 34 auf. Unter den Fenstern 64 und muß das stabilisierte Linsensystem eines optischen 66 sind Skalenblätter 67 bzw. 68 vorgesehen, so daß Gerätes, das ein Bildfeld liefert, zur Stabilisierung sie für den Benutzer der Kamera sichtbar sind. Die der Bildlage im Raum eine Unter- oder Über-Skalenblätter sind mit dem Gehäuse 34 verbunden kompensation ergeben, je nachdem ein aufrechtes und weisen Begrenzungslinien 69 auf, um den vor- ⁶5 oder ein umgekehrtes Bild erzeugt wird,
herbestimmten kleinen Winkelbereich für zufällige Die vorstehenden Angaben werden am Beispiel Bewegungen festzulesen. Mit dem Kreiselsvstem, eines in den Fig. 12 und 13 schematisch dargestellz. B. mit dem Arm 44, sind Zeiger 71 und 72 ver- ten Femrohres, das ein umgekehrtes Bild liefert,

13 14

näher erläutert. Dieses Fernrohr besitzt ein Objektiv obachter erscheinende Bild bewegen sich bei dieser 73 und ein Okular 74, die an entgegengesetzten Art der Kompensation um einen Winkel Θ gegen-Enden des Gehäuses 76 angeordnet sind. In der dar- über einem Winkel Θ (1 + F) beim nicht kompengestellten Lage ist das Gehäuse unbeabsichtigt um sierten Gerät. Dies bedeutet bereits eine wesentliche einen Winkel Θ gegenüber, der Visierlinie 77 ver- 5 Verbesserung gegenüber einem nicht kompensierten schwenkt, und die parallel zur Visierlinie eintreten- Gerät. Würde z. B. bei einem Fernrohr mit 20facher den Lichtstrahlen 78 werden in einem Bildpunkt 79 Vergrößerung die Winkelabweichung 0,5° betragen, der Brennebene 81, deren Abstand vom Objektiv so wäre bei dem in obiger Weise kompensierten Gegleich dessen Brennweite /₀ ist, vereinigt. Man be- rät das Bild um 0,5° gegenüber 10,5° beim nicht merkt, daß der Bildpunkt nicht in der Achse des io kompensierten Gerät verschoben. Der Stabilisierungs-Fernrohres liegt. Dieser Bildpunkt ist ein Punkt des effekt geht aus einem Vergleich der Fig. 12 und 13 vom Objektiv in der Brennebene entworfenen reellen hervor. Der restliche kleine Winkel Θ der Bildver-Bildes, das den durch das Okular zu beobachtenden Schiebung kann jedoch durch Einführung einer klei-Gegenstand darstellt. Der Abstand zwischen der nen zusätzlichen Kompensation ΘIV bei dem durch Brennebene 81 und dem Okular 74 ist gleich dessen 15 die Stabilisierungslinsen gebildeten Prisma 82 auch Brennweite f_e. Die vom Bildpunkt 79 ausgehenden noch ausgeglichen werden. Im vorliegenden Fall divergierenden Lichtstrahlen fallen in das Okular eines Fernrohres, das ein umgekehrtes Bild liefert, unter etwas anderen Winkeln ein, als dies der Fall bringt eine Überkompensation des Prismas um den wäre, wenn die Fernrohrachse mit der Visierlinie Betrag QlV die zusätzliche Stabilisierung des Bildes zusammenfallen und der Bildpunkt auf dieser opti- 20 um V (Θ/V) = Θ. Daher muß das Prisma einen Breschen Achse liegen würde. Die aus dem Okular par- chungswinkel Θ (1 + l/V) haben, damit der Winkel/? allel zueinander austretenden Lichtstrahlen, die vom zwischen den aus dem Okular 74 austretenden Licht-Auge des Beobachters wahrgenommen werden kön- strahlen und der Visierlinie 77 Null wird. Wenn man nen, sind gegen die optische Achse des Fernrohres den Brechungswinkel des Prismas mit der Vergrößeunter einem Winkel & und gegen die Visierlinie 77 25 rung multipliziert, Fe(I + l/V), erhält man die unter einem Winkel β geneigt. Die austretenden Winkelkompensation für das Bildfeld des Beobach-Lichtstrahlen sind daher nicht parallel zu diesen ters V Θ + Θ, die der Bildverschiebung beim nicht Achsen, was aber der Fall wäre, wenn das Fernrohr kompensierten Fernrohr entspricht und daher eine in der Visierlinie ausgerichtet wäre. Der Winkel Θ' vollkommene Kompensation liefert. Auf ähnliche hat den Wert F β, wobei F die Vergrößerung des 30 Weise läßt sich zeigen, daß für ein optisches Gerät, Fernrohres entsprechend F = f_o/f_e ist. Der Winkel das ein aufrechtes Bild liefert, das durch die Stabilizwischen den austretenden Lichtstrahlen und der" sierungsoptik gebildete Prisma um einen Winkel Θ/V Visierlinie 77 ist unterkompensiert sein muß, damit die aus dem Oku- ß _ 04-/9' — van _|_ y\ l^ar austretenden Strahlen genau parallel zur Visier-■ ■ ■ 35 linie verlaufen und das Bildfeld des Beobachters

Dies ist der Winkel, um den sich das vom Beobach- vollkommen stabilisiert ist. Die allgemeine Formel

ter betrachtete Bild scheinbar bewegt, wenn das Fern- für den Brechungswinkel Φ des Prismas zur Stabili-

rohr in die dargestellte Lage verschwenkt wird. Es sierung eines Bildes gegenüber Winkelabweichungen

läßt sich zeigen, daß bei Anordnung eines stabili- eines optischen Gerätes, das ein Bildfeld liefert,

sierten Linsensystems, das bei einer Kamera eine 40 lautet: Φ = Θ (1 ± 1/F).

vollkommene Stabilisierung des Bildstandes ergibt, Die bisher beschriebenen stabilisierten optischen

im dargestellten Fernrohr oder einem ähnlichen opti- Systeme können optische Fehler herbeiführen, die

sehen Gerät ein kompensierender Ablenkwinkel Θ, unter bestimmten Umständen unzulässig groß sein

welcher der Winkelabweichung des Gerätes ent- und dadurch die Bildqualität vermindern können,

spricht, die Lage des vom Beobachter betrachteten 45 obwohl das Bild gegen "Schwingungen des optischen

Bildes nahezu stabilisiert. Das betrachtete Bild voll- Gerätes quer zur Visierlinie stabilisiert ist. Das stabi-

führt jedoch bei Verschwenkung des Gerätes noch lisierte optische System kann z. B. eine Art Koma-

immer kleine Bewegungen, und es besteht noch eine fehler verursachen, wenn die äußeren Flächen der

Verbesserungsmöglichkeit, wobei durch Elimination Linsen eines Elementepaares gekrümmt sind. Der

dieses kleinen Restwinkels eine vollkommene Stabili- 50 Komafehler nimmt proportional zum Quadrat der

sierung erzielbar ist. Krümmung der äußeren Linsenflächen zu. Wenn

Die vorstehenden Angaben werden an Hand der daher das stabilisierte Linsensystem aus Bikonkav-

F i g. 13 näher erläutert, gemäß welcher das Fern- und Bikonvexlinsen zusammengesetzt ist, welches

rohr um einen Winkel Θ gegen die Visierlinie geneigt eine der eingangs erwähnten möglichen Kombina-

ist, ebenso wie in Fig. 12, jedoch ist gemäß der 55 tionen darstellt, weist das Bild Komafehler auf. Für

vorliegenden Erfindung vor dem Objektiv 73 eine verschiedene Anwendungen ist der Komafehler zu-

Stabilisierungslinse angeordnet, die ein Prisma82 mit lässig; wo er nicht zulässig ist, kann er durch Ver-

einem der Winkelabweichung des Fernrohres von Wendung von Linsen mit ebenen oder nahezu ebenen

der Visierlinie entsprechenden Winkel Θ bildet. Außenflächen vermieden oder vernachlässigbar klein

Wenn das Prisma eine Brechung der Lichtstrahlen 60 gehalten werden. Bei den in der Zeichnung darge-

um den Winkel Θ ergibt, treten die gebrochenen stellten Ausführungsbeispielen sind Plankonkav- und

Lichtstrahlen parallel zur Achse des Fernrohres in Plankonvexlinsen verwendet, so daß der Komafehler

das Objektiv 73 ein und treten aus dem Okular 74 unberücksichtigt bleiben kann.

parallel zu dieser Achse aus. Da das Gehäuse 76 des Ein anderer optischer Fehler der erfindungs-

Fernrohres unter einem Winkel Θ gegen die Visier- 65 gemäßen stabilisierten optischen Systeme, der be-

linie geneigt ist, hat der Winkel β zwischen den aus- achtet werden muß, ist die durch die Dispersion in

tretenden Lichtstrahlen und der Visierlinie 77 eben- den durch die Linsenpaare gebildeten Prismen ver-

falls den Wert Θ. Das Bildfeld und das dem Be- ursachte chromatische Aberration. Bei vergrößern-

15 16

den optischen Geräten mit einem Okular, z.B. bei diese Konstruktion bildet das Paar88 ein Prisma Teleskopen, Ferngläsern u.dgl., kann die Farbzer- mit entgegengesetztem Vorzeichen wie die durch die streuung unzulässig groß werden, da sie entsprechend Paare 84, 86 und 87 gebildeten Prismen des Linsender Vergrößerung des Gerätes verstärkt wird. Gün- Satzes 83. Dabei bestehen die Linsen der Paare 84, stigerweise ist in der Praxis bei stabilisierten TeIe- 5 86 und 87 aus Kronglas und jene des Paares 88 aus skopen u. dgl. mit starker Vergrößerung bei großem Flintglas. Es können verschiedene Krön- und Flint-Ablenkwinkel und demnach starker chromatischer glassorten ausgewählt werden, um in den Kronglas-Aberration die Winkelgeschwindigkeit des Bildes paaren eine Gesamtdispersion zu erhalten, die der ebenfalls groß, so daß das Auge die chromatische Dispersion im Flintglaspaar entspricht. Wenn die Di-Aberration im rasch bewegten Bild nicht merkt. Der io spersion der einzelnen KronglaspaareD₁, D₂.. .D_n gleiche günstige Effekt tritt bei raschen Kamera- und die Dispersion des Flintglaspaares D' beträgt, so Schwenkungen auf. In anderen Fällen jedoch, etwa daß gilt D' = 2D₁, dann ist die Gesamtdispersion beim Beobachten eines unbewegten Objektes oder durch alle Linsenpaare Null, da das aus den Flintbei langsamen Kameraschwenkungen, wobei die glaslinsen gebildete Prisma einen zu den Ablenkwin-Farbzerstreuung unzulässig groß sein könnte, läßt 15 kein der aus den Kronglaslinsen gebildeten Prismen sich das stabilisierte optische System auf einfache entgegengesetzten Ablenkwinkel ergibt. Ein derarti-Weise achromatisch korrigieren. ger Linsensatz ist achromatisch, d.h. er verursacht

Ein achromatisches stabilisiertes optisches System keinen Farbfehler. Anders ausgedrückt lautet die

nach der Erfindung, wie es in F i g. 14 dargestellt ist, Bedingung für achromatische Korrektur

besteht aus einem achromatischen Linsensatz 83 mit 20 -?(λ 1 \ — -?(λ ι \

den Elementenpaaren 84, 86, 87 und 88 aus Plan- ^z Wu - <* Wv,) >

konvex- und Plankonkavlinsen 89 und 91, 92 und worin A_k ein Maß für die Brechung von der Fraun-

93, 94 und 96 sowie 97 und 98. Die zueinander ge- hofersehen D-Linie entsprechendem Licht in den

hörenden Linsen jedes Paares sind auf die eingangs Kronglaspaaren, A_f das entsprechende Maß für das

erwähnte Weise gegeneinander schwenkbar, wobei 25 Flintglaspaar, v_k der reziproke Wert der Dispersion

eine Linse jedes Paares mit dem Gehäuse 99 des be- des Kronglases für zwei Standardwellenlängen, etwa

treffenden optischen Gerätes koaxial zu dessen opti- entsprechend den Fraunhofersehen Linien F und C,

scher Achse verbunden ist. Die anderen Linsen der für welche die achromatische Korrektur durchgeführt

Paare sind durch einen Kreiselstabilisator 101 der werden soll, und v_f der reziproke Wert der Dispersion

vorher beschriebenen Art, welcher im Gehäuse an- 30 des Flintglases für dieselben Standardwellenlängen ist;

geordnet ist, stabilisiert. Der Kreiselstabilisator hält _ _ ₁

die mit ihm verbundenen Linsen trotz Winkelabwei- . - ■ * ~ ⁿ° '

chungen Θ des Gehäuses von der ursprünglichen wobei n_D der Brechungsindex des Kronglases für die

Visierlinie 102 in fester räumlicher Orientierung zu D-Linie ist;

dieser Visierlinie. Bei Winkelabweichungen des Ge- 35 A = η ' — 1

häuses von der Visierlinie bilden die Linsen der ^{! D} '

einzelnen Paare Prismen, die zusammen den Ablenk- wobei n_D' der Brechungsindex des Flintglases für die

winkel Θ ergeben. Die Prismen sind so angeordnet, D-Linie ist;

daß infolge der gesamten Winkelablenkung der hin- ν = A /(n — n)
durchgehenden Lichtstrahlen im Gerät ein stabili- 4° ^k * ² '
siertes Bild entsteht. Genauer ausgedrückt, in einer wobei H₁ und n₂ Werte des Brechungsindex des Kamera oder in einem ähnlichen optischen Gerät, in Kronglases für jene zwei Standardwellenlängen sind, dem das Bild auf einer festen, im Gehäuse befind- für welche die achromatische Korrektur durchgeführt liehen Bildebene 100 stabilisiert werden soll, muß werden soll; und
der gesamte, durch die einzelnen Linsenpaare her- 45 ' _ λ ir_n > _~_n>\
vorgerufene Ablenkwinkel gleich der Winkelabwei- ' ^{iK 1} .
chung Θ des Gehäuses von der Visierlinie sein. Bei wobei Ti₁ und n₂' Werte des Brechungsindex des Teleskopen, Ferngläsern usw., die ein Bildfeld er- Flintglases für dieselben Wellenlängen sind. Durch zeugen, dessen Bild stabilisiert werden soll, kommt Auswahl von Krön- und Flintglassorten, deren physizum gesamten Ablenkwinkel der Lichtstrahlen durch 5° kaiische Kennwerte den obigen Gleichungen gedie einzelnen Linsenpaare noch eine zusätzliche nügen, ist eine achromatische Korrektur des geKompensation Θ/V, so daß sich ein Ablenkwinkel samten Linsensatzes erzielbar.
Θ (1 ± VV) ergibt. Es sei bemerkt, daß die Bedingung dafür, daß die

Die chromatische Aberration kann durch eine der- gesamte durch den Linsensatz hervorgerufene Abartige Anordnung ausgeschaltet werden, daß die 55 lenkung der Winkelabweichung des Gehäuses von Linsenpaare 84, 86 und 87 positive Prismen und das der Visierlinie entspricht, durch die Ablenkung von Paar 88 ein negatives Prisma bilden. Zu diesem der D-Linie entsprechendem Licht in den einzelnen Zweck sind die Plankonkavlinsen 91, 93 und 96 der Krön- und Flintglaspaaren, und zwar durch die Paare 84, 86 und 87 mit dem Gehäuse 99 verbunden, Ausdrücke A_k und A_f, bestimmt werden kann. Die wogegen die Plankonvexlinsen 89, 92 und 94 dieser 60 Bildstabilisierung wird zunächst am Beispiel einer Paare mit dem Kreiselstabilisator 101 verbunden Kamera berechnet, bei welcher die gesamte Ablensind. Beim Paar 88 ist jedoch die positive oder Plan- kung <P_D von der D-Linie entsprechendem Licht in konvexlinse 97 mit dem Gehäuse verbunden, wo- der stabilisierten Optik der Winkelabweichung Θ des gegen die negative oder Plankonkavlinse 98 mit dem Gehäuses von der Visierlinie gleich ist. Bildet man Kreiselstabilisator verbunden ist. Vorzugsweise sind 65 die Summe der durch die einzelnen Prismen hervordie Konvexlinse 94 des Paares 87 und die Konkav- gerufenen Ablenkungen, so erhält man:
linse 98 des Paares 88 miteinander verkittet und als
Einheit mit dem Kreiselstabilisator verbunden. Durch Σ Φ_Α — Σ Φ/ — Θ,

wobei Φ_Ιι die Ablenkung der D-Linie durch die Kronglasprismen und Φ, die Ablenkung der D-Linie durch die Flintglasprismen ist. Wie bereits vorher bemerkt, ergibt sich die Brechung bzw. Ablenkung Φ eines dünnen Prismas in Luft zu

Φ = (η — 1) α,

wobei η der Brechungsindex für eine bestimmte Wellenlänge und α der brechende Winkel des Prismas ist. Im vorliegenden Fall ist α = Θ, und für die D-Linie gilt für die Kronglaselemente

n_D - 1 = A_k
und für die Flintglaselemente

V-I = Af.

Die Gleichung für die Stabilisierung des Bildes lautet sodann:

IA_kQ — IA,Q= Q.

Dividiert man beide Seiten der Gleichung durch Q, so ergibt sich:

Diese letzte Gleichung muß zugleich mit der Bedingung für achromatische Korrektur erfüllt sein.

Bei Teleskopen, Ferngläsern und anderen optischen Geräten, welche ein Bildfeld liefern, ist in der vorstehenden Gleichung noch das zusätzliche Kompensationsglied QIV zu berücksichtigen, so daß für solche Geräte die Gleichung lautet:

IAk -IAf= 1 + VV.

Die obigen Gleichungen für achromatische Korrektur und Bildstabilisierung gelten für die Verwendung von aus Plankonkav- und Plankonvexlinsen bestehenden Paaren. Sie können auch noch bei Linsenpaaren angewendet werden, deren äußere Flächen schwach gekrümmt sind, wenn zu den einzelnen Gliedern Korrekturfaktoren ö_k und d, hinzugefügt werden. Diese Korrekturfaktoren können durch Vergleich mit den gemeinsamen Krümmungsradien der Linsenpaare bestimmt werden, und zwar ist

d_k = r_kIR_k und δ, = r_f/Rf,

wobei r_k und r_f die entsprechenden gemeinsamen Krümmungsradien der aneinanderliegenden Linsenflächen jedes Paares und R₁. und R₁ die sehr großen Krümmungsradien der Außenflächen der Krön- und Flintglaslinsen sind. Unter Berücksichtigung dieser Korrekturfaktoren lautet die Bedingung für achromatische Korrektur des Linsensystems:

Vv_k ■ IA₁₁ (1 -I- ö_h) = Vv, ■ IA₁ (1 + δ,) .

Ebenso erhält man die Bedingung für die Bildstabilisierung, und zwar für eine Kamera:

und für ein optisches Gerät, welches ein Bildfeld liefert:

IAk(l + ö_k)-IAf(l + öf) = l±VV.

Abschließend wird noch ein Zahlenbeispiel für die Berechnung eines achromatischen stabilisierten Linsensystems nach der Erfindung gebracht, wobei für die Kronglaselemente Schott Kronglas SSK 9 verwendet wird. Die Kennwerte von SSK 9 sind A₁. = 0,62 und A₁Jv₁. — 1,245 · 10""². Für den achromatischen Linsensatz eines Fernrohres mit 20facher Vergrößerung sollen drei identische Kronglaspaare vorgesehen werden. Die Gleichung für Gesamtdispersion Null lautet:

3,733 · 10-2(1 + d_k) = Vv, ■ A,(l +-δ,).

Zur Erfüllung dieser Gleichung muß ein Flintglas mit einer Konstanten A_slv_s verwendet werden, die dem Wert 3,733 · 10~² möglichst nahe kommt. Von Kodak Flintglas F ist die Konstante

AfIv, = 3,74 · ΙΟ-² _;

und dieser Wert liegt ziemlich nahe bei
3A_klv_k = 3,733 · 10-*-.

Als weiterer Punkt bei der Auswahl passender Kron- und Flintgläser zur Verwendung für die Linsenpaare ist zu beachten, daß die Korrekturfaktoren d_k und δ, möglichst nicht größer als 0,2 sein sollten, um den Komafehler des Linsensatzes vernachlässigbar klein zu halten. Diese Korrekturfaktoren d_k und ö, können zur Abstimmung der entsprechenden Glieder der Gleichungen dienen, und sie werden im vorliegenden Fall, da die Gleichung für die achromatische Korrektur bereits nahezu erfüllt ist, sehr klein sein. Es muß jedoch gleichzeitig die Bedingung für die Bildstabilisierung

IA₁₁(I + o_k) - IA,(1 + Of) = 1±VV

ebenfalls mit kleinen Korrekturfaktoren <5_/e und d_f, möglichst kleiner als 0,2, erfüllt sein. Für Kodak Flintglas F ist A_s = 0,995. Nach Einsetzen dieses Wertes und des bereits genannten Wertes A_k = 0,62 für die Kronglaselemente in die Gleichung für die Bildstabilisierung zeigt sich, daß die erforderlichen Korrekturfaktoren ö_k und A_f tatsächlich sehr klein sind. Die Gleichung für Bildstabilisierung lautet:

1,86 (1 + dk) - 0,995 (1 + δ,) = 0,95 .

Aus dieser Gleichung und der Dispersionsgleichung

3,733 · 10-2(1 + ö_k) = 3,74 · 10-²(l + ,5,)

lassen sich die Korrekturfaktoren berechnen, und zwar ist ö_f = 0,089 und ö_k = 0,091. Für einen aus drei Kronglaspaaren aus'Schott Kronglas SSK 9 und einem Flintglaspaar aus Kodak Flintglas F bestehenden Linsensatz, der für ein 20fach vergrößerndes Fernrohr, welches ein aufrechtes Bild liefert, verwendbar ist, sind die Korrekturfaktoren vernachlässigbar klein. Mit einer solchen Optik erhält man eine Stabilisierung des Bildes bei vernachlässigbarer chromatischer Aberration und vernachlässigbarem Komafehler. Selbstverständlich können gemäß der Erfindung auch andere optische Systeme konstruiert werden, wobei andere Kombinationen von Glassorten und verschiedene Anzahlen von Linsenpaaren zur Bildstabilisierung und achromatischen Korrektur für bestimmte optische Geräte mit fast jeder gewünschten Vergrößerung verwendet werden können.

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Kompensation zufälliger Bewegungen von optischen Geräten mit einem Gehäuse und einem daran oder darin angeordneten optischen System zur Fokussierung des einfallenden Lichtes, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Linsensatz vorgesehen ist, der aus aneinanderpassenden posi-

tiven und negativen Linsenelementen besteht, welche zusammen ein Elementenpaar mit variabler Brechung bilden, wobei jeweils die eine Linse jedes Satzes mit dem Gehäuse fest verbunden ist, während die andere Linse mit einer Vorrichtung zum Festhalten in einer vorgegebenen räumlichen Orientierung, unabhängig von einer zufälligen Bewegung oder Winkelabweichung des Gehäuses, verbunden ist, und wobei die Gesamtheit der Linsensätze des optischen Systems nach Art eines Prismas mit variabler Brechung eine im wesentlichen der Winkelabweichung des Gehäuses von einer Visierlinie entsprechende Ablenkung der hindurchtretenden Lichtstrahlen bewirkt, so daß die Lichtstrahlen unabhängig von Gehäusebewegungen auf die gleiche Stelle fokussiert werden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Festhalten in einer vorgegebenen räumlichen Orientierung ein frei beweglicher Kreisel (22) ist, der im Gehäuse (11) mittels Bügeln (23) aufgehängt ist, deren Drehachsen durch einen gemeinsamen Krümmungsmittelpunkt aller Linsen der einzelnen Sätze gehen.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem Kreisel (38) zusammenwirkende Nachstelleinrichtung (52) vorgesehen ist, so daß bei einer einen kleinen vorherbestimmten Winkelbereich überschreitenden Bewegung des Gehäuses der Kreisel und die mit ihm verbundenen Linsen mit dem Gehäuse verschwenkbar sind.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Linsensatz des variablen Prismas aus positiven und negativen Plankonvex- und Plankonkavlinsen mit einem Brechungsindex in der Größenordnung von 2 besteht.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß alle Linsen einen gemeinsamen Krümmungsmittelpunkt besitzen und daß alle beweglichen Linsen an Radien um diesen Mittelpunkt schwenkbar sind.

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion des Lichtes im ersten Linsensatz im wesentlichen gleich groß, aber entgegesetzt wie die Dispersion des Lichtes in der Gesamtheit aller übrigen Linsensätze ist, so daß das durch die Linsensätze gebildete variable Prisma achromatisch ist.

7. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einem der Brennweite der letzten Linse entsprechenden Abstand von den Linsen des optischen Systems ein Filmfenster angeordnet ist und daß zwei Sätze · von Plankonvex- und Plankonkavlinsen vorgesehen und die Linsen jedes Satzes gegeneinander schwenkbar sind, wobei die einander gegenüberliegenden Oberflächen im wesentlichen entgegengesetzt gekrümmt sind und sehr nahe beieinander liegen.

8. Einrichtung nach den Ansprüchen! bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Vorrichtung zum Festhalten der beweglichen Linsen in einer vorgegebenen räumlichen Orientierung eine Anzeigevorrichtung verbunden ist, um die horizontale und die vertikale Abweichung der Linsen von der Visierrichtung anzuzeigen.

9. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Gerät aus Objektiv und Okular besteht und daß die Summe der Ablenkwinkel der einzelnen Linsensätze Φ =0(1+ 1/F)

beträgt, wobei 0 die Winkelabweichung des Gehäuses und V die Vergrößerung des Gerätes sind.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Ablenkwinkel für ein optisches Gerät, welches ein umgekehrtes Bild liefert,

und für ein Gerät, welches ein aufrechtes Bild liefert,

0(1-1/F)
beträgt.

11. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstelleinrichtung im Gehäuse angeordnet ist, daß die Wirkrichtung der Verstellkräfte senkrecht zur Richtung von Gehäusebewegungen, die einen vorherbestimmten kleinen Bereich überschreiten, verläuft und daß die Verstellkraft im wesentlichen gleichförmig mit der Veränderung der Gehäuselage zunimmt, um die Lageänderung auf den Kreisel zu übertragen, so daß eine gewünschte Schwenkbewegung des Gehäuses über den kleinen Bereich, innerhalb dessen eine Kompensation stattfindet, hinaus ermöglicht ist, ohne die Arbeitsweise der Kompensationseinrichtung zu stören. .

12: Einrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreiselrotor (42) eine koaxial angeordnete elektrisch leitende Stirnfläche (53) aufweist und daß im Gehäuse, koaxial zu den damit fest verbundenen Linsen der einzelnen Sätze, in geringem Abstand von dieser Stirnfläche des Rotors ein Magnet (54) angeordnet ist, so daß durch Induktion von Wirbelströmen eine Kraft zur Nachstellung des Kreisels verursacht wird.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Magnet zugewandte Stirnfläche des Rotors (42) die Form eines Kugelabschnittes (53) hat und daß darin eine Mehrzahl kreisförmiger Rillen (55) vorgesehen ist, deren gegenseitiger Abstand mit größer werdendem Radius zunimmt.

14. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Stirnfläche des Kreiselrotors (42) herausragende Stifte (57) vorgesehen sind, welche, beginnend außerhalb eines bestimmten Radius, mit zunehmendem Abstand von der Rotorachse immer dichter gesetzt sind, und daß am Gehäuse angeordnete Vorsprünge (60) in den innerhalb des bestimmten Radius liegenden stiftfreien Raum vor der Rotorstirnfläche ragen, so daß bei einer Schwenkung des Gehäuses, die einen vorherbestimmten kleinen Bereich überschreitet, die Vorsprünge mit den Stiften in Berührung kommen, um den Kreisel mit den beweglichen Linsen der Gehäusebewesun« nachzuführen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen