DE1816879A1 - Schnellfokussierbares Fernrohr - Google Patents

Description

H. SCHROETtR - K. LEHMANN

PATENTANWÄLTE
8 München 25 · Lipowskystr. 10 · Tel. 778956

bus-12

23.12.1968 David Pearsall Bushnell, Pasadena

Schnellfokussierbares Fernrohr

Die Erfindung betrifft ein schnellfokussierbares Fernrohr mit einem in einem Gehäuse montierten optischen System, von dem ein Element längs der optischen Achse zur Brennweiteneinstellung auf nah und auf fern liegende Objekte einstellbar ist.

Bei gebräuchlichen Ferngläsern sind mehrere Arten der Einstellung bekannt, um die Brennweite auf Gegenstände mit verschiedenen Abständen einzustellen, und um die Ferngläser an die unterschiedlichen Seheigenschaften der verschiedenen Benutzer anzupassen. Ein bekanntes Fernglas dieser Art besitzt zwei Okularsätze, die zur Brennweiteneinstellung individuell drehbar angeordnet sind. Dieses Fernglas ist umständlich im Gebrauch und lässt nur eine langsame Einstellung der Brennweite zu, da zwei voneinander unabhängige Einstellungen gemacht werden müssen, wenn sich der Abstand des beobachteten Gegenstandes verändert.

Fs/wi Eine

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Eine bessere Brennweiteneinstellung weisen Ferngläser mit einer sogenannten zentralen Fokussierung auf, bei denen ein Einstellraa zwischen zwei Teilen des Fernglases angeordnet ist, in denen die Qbjektivlinsen sowie bei verschiedenen Typen Spiegel·· oder Prismensysteme vorgesehen sind. Das Einstellrad wird über einen Gelenkbügel an zwei Okulargehäuse angekoppelt, die innerhalb der die Objektivlinsen tragenden Teile gleitbar montiert sind. Eine Drehung des Einstellrades verursacht eine Verschiebung der Okulargehäuse längs der optischen Achse relativ zu den beiden die Objektivlinsen tragenden Teilen des Fernglases, so dass eine gleichzeitige Brennweiteneinstellung für beide Fernrohre möglich ist, wenn sich der Abstand des beobachteten Gegenstandes verändert. Ferner ist eine der beiden Okularlinsen individuell einstellbar, um eine Kompensation der Seheigenschaften des Benutzers möglich zu machen.

Zentral fokussierte Ferngläser sind in grosser Stückzahl im Gebrauch, trotzdem sind sie mit Nachteilen behaftet, die eine unbequeme Einstellung bedingen. Die Fernrohre besitzen in der Regel Objektivlinsen mit einem Durchmesser zwischen 30 bis Millimeter, so dass die Gehäuseteile, in welchen diesen Linsen zusammen mit den Spiegel- oder Prismensystemen untergebracht sind, verhältnismässig gross sein müssen. Die meisten Benutzer halten das Fernglas mit beiden Händen in der Weise, dass die Finger gegen das zentral liegende Einstellrad weisen. Dieses Rad befindet sich jedoch üblicherweise ausserhalb der Reichweite einer Hand, so dass diese umgesetzt werden muss, um einen Finger an das Einstellrad anlegen zu können. Dies ist inabesondere bei Personen der Fall, die verhältnismässig kleine Hände haben, wodurch die Hand in eine unnatürliehe, gespannte Lage kommt, wenn eine Brennweiteneinstellung erforderlich ist. Auf Grund dieser unbequemen Stellung haben

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viele Benutzer Schwierigkeiten, ein Fernglas während der Brennweiteneinstellung ruhig zu halten, während welcher jedoch ein bewegungsfreies Halten am wichtigsten ist.

Ein sehr wesentliches und oft nicht erkanntes Problem bei der herkömmlichen Brennweiteneinstellung ergibt sich aus der dem menschlichen Auge anhaftenden Neigung, selbst auf nicht scharf eingestellte Abbildungen zu akkommodieren. Wenn auf der Retina des Auges ein nicht scharf eingestelltes Abbild einer Szene abgebildet wird, die durch ein optisches Gerät betrachtet wird, wird die Augenlinse durch entsprechende Muskeln gegenüber der normalen Form deformiert, um das auf der Retina auftreffende Bild zu fokussieren. Wenn das nicht eingestellte optische Gerät aus dem Gesichtskreis des Auges genommen wird, entspannen sich die entsprechenden Muskeln, so dass die Augenlinse zu ihrer normalen Form zurückkehrt.

Wenn der Benutzer ein herkömmliches Fernglas, und zwar sowohl von der zentral fokussierten als auch der einzelfokussierten Art, auf die richtige Brennweite einzustellen versucht, müssen das Einstellrad oder die Fokussierringe gewöhnlich häufig gedreht werden, so dass die Brennweiteneinstellung so langsam vonstatten geht, dass eine Neigung des Auges zur Akkommodation Platz greift. Damit veranlasst eine anfänglich nicht richtig fokussierte Abbildung die Augenmuskeln zur Verformung der Augenlinse, so dass der Benutzer unter Umständen die Brennweit ene ins teilung derart macht, dass die Abbildung auf eine falsche, jedoch durch die Verformung der Augenlinse korrigierte Brennweite eingestellt ist. Wenn nun ein Fernglas kurzzeitig von den Augen weggenommen wird, d.h. eine genügend lange Zeit, um die Augenlinsen die entspannte Form annehmen zu lassen und dann erneut auf einen Gegenstand gerichtet wird, für den eine richtige Brennweiteneinstellung angenommen wird, stellt man fest, dass die Abbildung anfänglich nicht scharf

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eingestellt ist und eine weitere Brennweiteneinstellung erforderlich wird. Es können mehrere Versuche notwendig sein, "bevor die Brennweite endgültig richtig eingestellt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennweiteneinstellung zu schaffen, die eine rasche Einstellung möglich macht, so dass die richtige Einstellung erreicht wird, bevor das Auge akkommodiert wird. Die Brennweiteneinstellung soll an einer bequem liegenden Stelle erfolgen können und nur mit einem kurzen Bewegungshub ausführbar sein.

Ausgehend von dem eingangs erwähnten Fernrohr wird diese Auf-P gäbe im wesentlichen dadurch gelöst, dass ein Fokussierteil an dem Gehäuse um die optische Achse drehbar montiert ist, und dass ein konstruktiver Teil den Fokussierteil und das optische Element miteinander derart koppelt, dass das optische Element bei einer Drehung des Fokussierteils um weniger als 120° über den ganzen Brennweitenbereich einstellbar ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein Fokussierring vorgesehen, der um das Okulargehäuse herum verläuft und mit Hilfe eines günstig gelegenen Einstellgriffes eine Fokussierung rasch und mit einem kurzen Drehwinkel zulässt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Fokus-" sierring und dem Okularsatz eine Schlitz-Stiftverbindung vorgesehen, wobei sich der Schlitz um einen Teilabschnitt eines koaxial zur optischen Achse liegenden Bereiches erstreckt und derart geneigt ist, dass er im Zusammenwirken mit dem Stift während einer Drehbewegung des Fokussierringes den Objektivsatz parallel zur optischen Achse verschiebt.

Die Erfindung ist in vorteilhafter Weise für ein Fernglas verwendbar, bei dem zwei Fernrohre mit Hilfe von Gelenkbügeln

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verbunden sind. Dabei kann die Brennweiteneinstellung derart erfolgen, dass durch die Gelenkverbindung eine synchrone Verstellung beider Objektivsätze gewährleistet ist.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand von weiteren Ansprüchen.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Fernglases mit einem konstruktiven Aufbau gemäss der Erfindung.

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1.

Fig_e 3 einen Schnitt durch den Okularansatz eines Fernrohres des Fernglases gemäss Fig. 1.

Fig. 4 eine Ansicht eines Fokussierringes_o

Figo 5 eine weitere Ausführungsform eines gemäss der Erfindung modifizierten Fernglases in verkleinerter Darstellung«

Figo 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 der Figo 5= Figo 7 einen Schnitt längs der Linie 7-7 der Fig_o 6_O Figo 8 eine teilweise Ansicht eines Teils des G©Ieakbügels

mit dem dazugehörigen Okularansatz am Objektivgehäuse

eines !"eraglases gemäss Figo 5 bis 7°

Figo 9 eiae teilweise Ansieht eines gemäss der Sriisclung modifiziert ©n konstruktiven Aiaffcaus siass !Fernglases.

Fig. 10 eine teilweise geschnittene Ansicht des Fernglases gemäss Fig. 9.

Fig. 11 eine schematische Ansicht einer modifizierten Ausführungsform des Fernglases gemäss Fig. 9.

Fig. 12 eine Ansicht eines Teils eines Fernglases mit einem Fokussierring, an dem eine Sperreinrichtung vorgesehen ist.

Fig. 13 einen Schnitt durch die Blockiereinrichtung gemäss Fig. 12.

Fig. 14 einen. Schnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Sperreinrichtung für einen Fokussierring.

Fig. 15 eine Draufsicht auf die Sperreinrichtung gemäss Fig. 14.

Fig. 16 eine Ansicht eines Fernglases mit einem kompakten konstruktiven Aufbau gemäss der Erfindung,

Eine bevorzugte, nach den Merkmalen der Erfindung ausgeführte Bauform eines zweiäugigen Fernglases 10 ist in den Fig. 1 bis

t 4 dargestellt. Gemäss Fig. 1 besteht das Fernglas aus zwei einäugigen Ferngläsern oder Fernrohren 11 und 12, die mit Hilfe herkömmlicher Gelenkbügel 13 miteinander verbunden sind., welche sich ihrerseits um einen zentral angeordneten Gelenkstift 14 schwenken, lassen. Die Fernrohrs sind 'im de:-;. Gelenk:™ stift 14 relativ zueinander verschwenkbar, um den Augenabstand für das Fernglas einstellen zu können. Sie Ausführung de χ Konstruktion entspricht einer bei fast allen modem.·· a '£ üblichen Art und wird nicht weiter besehr!*:'ί:":.,,

Die beiden Fernrohre enthalten im wesentlichen zwei identische optische Systeme, von denen eines gestrichelt in dem Fernrohr 12 dargestellt ist. Das jeweilige optische System besteht aus einer Objektivlinse 16, zwei Prismen 1? "und einem Satz Okularlinsen 18. Die Prismen können durch Spiegel oder andere reflektierende Oberflächen ersetzt werden, die entsprechend für die Verkürzung des optischen Systems geeignet sind, so dass Linsen mit verhältnismässig langer Brennweite in einem verhältnisiaässig kompakt aufgebauten Fernglas verwendet werden können. Die optische Achse 19 ist in Fig. 1 für die beiden Fernrohre gestrichelt eingezeichnet. Die Ob^fektivlinsen und die Prismen sind in dem Gehäuse 20 untergebracht, wogegen die Qkularlinsen in je einem Okularansatz 21 besw_o 22 an dem Fernrohr 12 11 montiert sind«

Ein Teil des Okularansatzes ist sur Brennweiteneinstellung gegenüber dem zugeordneten Gehäuse 20 verschiebbar. Diese verschiebbares. Teile werden durch einen Gelenkbügel 23 zusammengehalten. Der Gelenkbügel 23 ist in derselben Weise wie der Gelenkbügel 13 auf dem Gelenkstift 14- gelagert, so dass die beiden Gkularansätze um den Gelenkstift 14- zur Einstellung des Augenabstandes zusammen mit dem Gehäuse schwenkbar sind. Der Gelenkbügel 23 stellt auch sicher, dass sich die beiden Okular ansät se gemeinsam verschieben i-renn sie zur Brenniveiteneinstellung des Fernglases verschweigt werden«

Der Okularansatz des Fernrohres 12 ist in Fig. 2 und 3 detailliert dargestellt« Ton dem Gehäuse 20 steht ein einstückig mit diesem verbundener Eingflansch ab_s der in seiner äusseren Oberfläche eine ringförmige Vertiefnag 27 besitzt„ Ia dieser Vertiefung ist ein Ring 28 aus einem Kimststoffmaterial, wie z.B. Polytetrafluorethylen, welches unter dem Warenzeichen "Teflon" bekannt ist₅ oder einem gleichartigen Material angeordnet. Auf dem Flansch 26 sitzt ein Fokussier-

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ring 29, der mit Hilfe einer Vielzahl von Feststellschrauben 30 gehalten wird, die durch den Fokussierring gedreht werden und sich an dem Kunststoffring 28 abstützen.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, greifen die Spitzen der Feststellschrauben 30 zwischen den Wänden der ringförmigen Vertiefung 27 an und verhindern, dass sich der Fokussierring in axialer Richtung vom Flansch 26 wegverschiebt. Der Anpressdruck, mit dem die Feststellschrauben 30 am Kunststoffring 28 anliegen, wird so eingestellt, dass der Fokussierring verhältnismässig frei auf dem Flansch 26 gedreht werden kann, jedoch noch mit einem genügend hohen Reibungswiderstand anliegt, so dass sich die Einstellung des Fokussierringes auf dem Flansch bei der P Benutzung des Fernglases durch die mit der Handhabung verbundenen Erschütterungen nicht verstellt. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, verläuft der Fokussierring 29 in radialer Richtung über die Oberfläche des Ringflansches 26 nach innen und erstreckt sich von da aus in axialer Richtung nach oben, wodurch eine Hülse 31 gebildet wird. Die innere Oberfläche der Hülse 31 ist auf die innere Oberfläche des Flansches 26 ausgerichtet.

In die äussere Oberfläche der Hülse 31 des Fokussierringes ist ein in Fig. 4 dargestellter Kurvenschlitz 32 eingeschnitten. Vorzugsweise ist der Kurvenschlitz nicht durch die Hülse . 31 durchgeschnitten, sondern besteht lediglich aus einer in ™ der Hülse vorgesehenen Vertiefung. Damit wird ein Schlitz in der Hülse vermieden, durch welchen Staub und Feuchtigkeit in das Okulargehäuse eindringen können. Der Kurvenschlitz verläuft in einer Krümmung um die optische Achse des Okularsystems des Fernrohres 12 und ist in der koaxialen Ebene zur optischen Achse geneigt. Der äussere, auf dem Flansch sitzende Teil des Fokussierringes ist mit einer Riffelung versehen und dient als Einst eil griff 33.

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Der Einstellbügel 23 weist einen Bund 36 auf, der die Hülse des Fokussierringes im Gleitsitz umgibt. Durch den Bund 36 ist eine Feststellschraube 34· geschraubt, die in den Kurvenschlitz 32 eingreift, wie aus Fig. 2 erkennbar ist.

An dem in axialer Richtung sich erstreckenden ringförmigen Bund 36 ist ein Ringflansch 37 einstückig angebracht. Das äussere Ende des Ringflansches 37 trägt auf der Innenseite ein Gewinde 38, in welches ein zylindrischer Okularsatz 39 eingeschraubt und damit von dem Flansch 37 gehaltert wird. Der Okularsatz 39 besitzt in seinem Innern herkömmliche, nicht dargestellte Montagehilfen, um die einzelnen in Fig. 1 gestrichelt dargestellten Okularlinsen an der richtigen Stelle f festzuhalten.

ü"ber dem Flansch 37 des Gelenkbügel-Bundes 36 ist im losen Sitz ein dem Jeweiligen Okular einzeln zugeordneter Fokussierring 4-1 angebracht, der sich über dem oberen Ende des Flansches 37 radial nach innen erstreckt und im Passitz auf der äusseren Oberfläche des Okularsatzes 39 gehalten ist. Der Fokussierring 4-1 ist auf dem Okularsatz mit einer Vielzahl von Feststellschrauben 42 befestigt, die durch den Ring verlaufen und gegen den Okularsatz anliegen. Auf das obere Ende des Fokussierringes 4-1 ist eine mit einer Öffnung versehene Kappe 4-3 aufgeschraubt» *

Bei der Benutzung des Fernglases wird zuerst der Augenabstand durch entsprechende Verschwenkung der Gelenkbügel 13 eingestellt,, Danach wird das Fernglas auf den betrachteten Gegenstand fokussiert, indem der Fokussierring 29 so lange gedreht wird, bis der vergrösserte Gegenstand scharf erscheint _a Eine dioptrische Differenz gegenüber dem Auge des Betrachters wird durch eine Drehung des Fokussxerringes 4-1 ausgeglichen, der so lange verdreht wird, bis beide Fernrohre scharf eingestellt

~ 9 - sind

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sind. Diese Einstellung des Okulars wird vom Benutzer normalerweise nur einmal vorgenommen, da die Einstellung sowohl bei der Betrachtung von in der Nähe oder in der Ferne liegenden Gegenständen gleich bleibt.

Wenn der Fokusring 29 gedreht wird, erfährt der Gelenkbügel 23 gegenüber dem Fokusring eine Verstellung, da die sich durch den Bund 36 erstreckende Einstellschraube 3^ min ihrem innen liegenden Ende gezwungen ist, dem Kurvenschlitz 32 zu folgen. Der Fokussierring 29 kann sich axial nicht verschieben, da er gegen eine solche Verschiebung durch die Einsteilschrauben 50 gehalten wird, die in die Vertiefung 27 im Ringflansch 26 eingreifen. Damit wird der Gelenkbügel gezwungen, sich auf den Fokussierring zu oder von diesem weg zu bewegen, wenn 'ler Fokussierring gedreht wird. Diese axiale Bewegung des Gelenkbügels seinerseits bewirkt eine axiale Verschiebung des Okularsabzes, da diese beiden Teile miteinander fest verbunden sind. Diese axiale Verschiebung wird gleichzeitig von dem Gelenkbügel auf das Okular 22 des Fernrohres 11 übertragen, das den herkömmlichen freiverschiebbaren feil zur Fokussierung aufweist. Die beiden verschiebbaren Teile der beiden Ckulare verschieben sich somit synchron, wenn der Fokussierring 29 gedreht wird.

Eine in Fig. 2 dargestellte Drehung im Gegenuhrzeigersinn um etwa 60° bis 70 ist ausreichend, um die Gkularlinsen über den gesamten Fokussierbereich zu verstellen, indem das Fernglas scharf auf einen Gegenstand eingestellt werden kann, der sich in einem Bereich zwischen dem nahen Tordergrund und unendlich befindet. Der Begriff "naher Vordergrund" oder "naheliegender Gegenstand" wird in diesem Zusammenhang für einen Abstand benutzt, der in einem Bereich zwischen etwa 2 l/2m bis etwa 9m vom Betrachter entfernt ist. Der Grenzbereicii für die kürzeste Brennweite ändert sich in Abhängigkeit von der Brenn-

- 10 - üeite.

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weite der in dem Fernglas benutzten Linsen, jedoch liegt er in der Hegel nicht unter 2 l/2m, da die meisten Benutzer nicht in der Lage sind, die beiden Abbildungen des betrachteten Gegenstandes in Deckung zu bringen, wenn sich dieser in einer kürzeren Entfernung befindet.

Der für den Fokussierring 29 benötigte Drehbereich, um das Fernglas über den gesamten Brennweitenbereieh einstellen zu können, hängt von der Steilheit des Kurvenschlitzes 32 ab. Es wird ein kurzer Drehbereich von etwa 70° bevorzugt, der eine ausreichende Einstellempfindlichkeit gewährleistet, welche z.B. bei einem Drehbereich von 10° nicht mehr gegeben wäre. Der Drehbereich soll möglichst 120° nicht übersteigen, i da dies für den Benutzer ein Umgreifen am Einstellgriff erforderlich macht, wenn der Fokussierring über den gesamten Einstellbereich verstellt werden soll.

Der Einstellgriff 33 des Fokussierringes ist vorzugsweise derart angeordnet, dass er direkt unter dem Daumen des Fernglasbenutzers zu liegen kommt. Durch diese Anordnung kann die Brennweite des Fernglases leicht und durch eine natürliche Bewegung eingestellt werden, ohne dass die normale Haltung der Hand verändert werden muss. Selbstverständlich kann der Einstellgriff 33 auch an der Oberseite des Okulargehäuses angeordnet sein, so dass er mit dem Zeigefinger einstellbar ist. ■ (

Die Anordnung des Fokussierringes, so dass dieser um das Okulargehäuse und um die optische Achse des Okularsatzes drehbar ist, macht eine bequeme Brennweiteneinstellung möglich. Der kurze, für die Verschiebung der Okularlinsen durch den gesamten Brennweitenbereieh erforderliche Weg erlaubt eine sehr rasche Brennweiteneinstellung, so dass die Neigung zur Akkommodation der Augen vermieden wird. Die Fokussierung ist so

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einfach und kann so schnell erfolgen, dass man selbst bewegte Objekte wie z.B. fliegende Vögel immer scharf abgebildet halten kann, selbst wenn sich diese auf den Betrachter zu oder von ihm weg bewegen.

Das zwischen dem Fokussierring und den optischen Fokussierelementen im Fernrohr liegende Koppelglied kann in verschiedener Form ausgeführt sein. Es wird lediglich ein Verbindungsstück benötigt, mit dem die Drehbewegung des Fokussierringes in eine lineare oder nichtlineare, die Fokussierung bewirkende Verschiebung der optischen Elemente umgesetzt wird. So kann z.B. der oben beschriebene Mechanismus mit einem in ψ einem Kurvenschlitz laufenden Stift durch ein Mehrfachgewinde ersetzt werden, mit dem die beweglichen Teile des Okulars an den feststehenden Teilen gehalten werden. Derartige Gewinde besitzen eine verhältnismässig grosse Steigung und bewirken somit eine beträchtliche lineare Verschiebung der miteinander gekoppelten Teile mit einer verhältnismässig kleinen Drehbewegung.

Eine weitere, nach den Merkmalen der Erfindung aufgebaute Ausführungsform eines Fernglases ist in den Fig. 5 bis 8 dargestellt. Bei dieser Ausfiihrungsform sind die einen Kurvenschlitz und einen darin laufenden Stift umfassenden Koppel- ^ glieder in abgeänderter Form ausgeführt. Das Fernglas 50 be-™ steht aus zwei Fernrohren 51 und 52, die über Gelenkbügel 55 in der anhand des Fernglases 10 beschriebenen Weise miteinander verbunden sind. Das Fernrohr 51, in welchem der Mechanismus zur raschen Brennweitieneinstellung gemäss der Erfindung vorgesehen ist, umfasst ein Objektivgehäuse 54- und ein Okulargehäuse 55» das in den Fig. 6 und 7 detailliert dargestellt ist. Der Gelenkbügel 56 verbindet die beiden Okulargehäuse der beiden Fernrohre in derselben Weise, wie dies bereits anhand des Fernglases 10 beschrieben ist.

- 12 - Das

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Das Okulargehäuse besteht aus einem Ringflansch 58, der einstückig mit dem Objektivgehäuse 54 ausgebildet ist und von diesem koaxial zur optischen Achse absteht. Wie am besten aus Fig. 8 zu erkennen ist, besitzb dieser Flansch eine geneigte Ausnehmung 59, die auf der Aussenseite entlang einem Umfangsabschnitt an der oberen Kante angebracht ist. Der Gelenkbügel 56 trägt einen Ringbund 60, der im Gleitsitz auf dem Ringflansch 48 angeordnet ist. Ein weiterer ringförmiger Flansch 61 umgibt den Ringflansch 58, wobei sich das obere Ende des Flansches 61 über die obere Kante des Flansches 58 radial nach innen erstreckt. Dieser weitere Ringflansch 61 besitzt einen langgestreckten Schlitz 62, der den Flansch 61 durchsetzt. Dieser Schlitz 62 liegt senkrecht zur optischen Achse 63 der " im Okulargehäuse angeordneten Linsen.

Ein zylindrischer Okularsatz 65 ist im Gleitsitz innerhalb des Ringflansches 58 angeordnet. Der Okularsatz weist einen radial nach aussen sich erstreckenden Rand 65A auf, der auf der oberen Fläche des Flansches 61 anliegt. Der Okularsatz enthält die üblichen, nicht dargestellten Okularlinsen. Eine mit einer zentrischen öffnung versehene Kappe 66 greift über das obere Ende des Okularsatzes und sitzt im Pressitz auf der äusseren Oberfläche des Flansches 61. Durch die Kappe ist eine Vielzahl von Feststellschrauben 67 geschraubt, die in Ausnehmungen auf der Aussenseite des Flansches 61 eingreifen und die i Kappe fest mit dem Flansch verbinden. Ein in die Kappe eingeschraubter Feststellring 68 hält den Okularsatz im Okulargehäuse in der richtigen Stellung fest.

Ein Fokussierring 71 sitzt im Gleitsitζ auf dem äusseren Umfang des Flansches 61 und besitzt einen Einstellgriff 72, mit dem der Fokussierring auf dem Flansch gedreht werden kann. Eine Einstellschraube 73 verläuft durch den Einstellgriff 33 und den Fokussierring sowie durch den Schlitz 62 und sitzt in einer Ausnehmung 74 auf der Oberfläche des Okularsatzes. Eine

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zweite Feststellschraube 75 ist durch den Flansch 58 gedreht und sitzt in einem auf der Oberfläche des Okularsatzes 65 angebrachten Schlitz 76. Die Ausnehmung 74 sowie der Schlitz 76 sind vorzugsweise als Einkerbungen auf der Oberfläche des Okularsatzes vorgesehen, so dass Öffnungen vermieden v.^:3rden, durch welche Feuchtigkeit oder Staub in den Okularsatz eindringen können.

Zur Einstellung des Fernglases 50 wird der Fokussierring 71 so lange gedreht, bis die Bilder in den beiden Fernrohren scharf eingestellt sind. Der Fokussierring und der Okularaatz drehen sich als Einheit, da diese beiden Teile über die Fest-

™ stellschraube 73 miteinander verbunden sind, die in die Ausnehmung 74· eingreift. Beim Drehen des Okularsataes wir3. dieser axial verschoben, da der Kurvenschlitz 76 an der Einstellschraube 75 entlanggleitet, welche mit dem Flansch 5&' fest verbunden ist. Die axiale Fokussierbewegung wird über den Gelenkbügel 56 auf das Okularsystem des zweiten Fernrohres 52 übertragen, da sich der Gelenkbügel axial mit dem Fokussierring; und dem Okularsatz auf Grund der Tatsache verschiebt, dass die Feststellschraube 75 in einen Längsschlitz 62 im Flansch 61 des Gelenkbügels eingreift. Durch die Ausnehmung 59 am oberen Ende des Flansches 58 wird ein Ausschnitt geschaffen, entlang dem sich die Schraube 73 bei der Drehung des Einstellringes

fc bewegt und dadurch eine Axialverschiebung bewirkt.

Die Wirkungsweise dieses Fokussiersystems entspricht im -.wesentlichen der des Fernglases 10, wobei jedoch der Fokussierring beim Fernglas 50 sowohl eine axiale Bewegung als auch eine Drehbewegung ausführt im Gegensatz zum Fokussierring beim Fernglas 10, der gegen eine axiale Verschiebung fixiert ist. Das Okular des Fernrohres 52 ist in herkömmlicher Weise verstellbar, um eine dioptrische Differenz zwischen- den beiden Augen des Benutzers ausgleichen zu können.

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BAD ORJGfNAL

Für manche Anwendungsarten kann es erwünscht sein, dass in einem Fernglas sowohl eine zentrale Fokussierung als auch eine Einzelfokussierung vorgesehen ist. Eine derartige Anordnung ist in Fig. 9 dargestellt, welche ein Fernglas 80 zeigt, bei dem zwei Okulargehäuse 81 auf entsprechenden Qbjektivgehäusen 82 angebracht sind. Beide Okulargehäuse sind mit einem drehbaren Fokussierring versehen, wobei jeder dieser Ringe beim Verdrehen eine axiale Verschiebung des zugeordneten Okulargehäuses in Richtung auf das Objektivgehäuse hin oder von diesem weg bewirkt. Die diese Bewegung auslösende Einrichtung kann aus einem Stift-3chlitzantrieb bestehen, wie er in Verbindung mit dem konstruktiven Aufbau der Ferngläser 10 und $0 beschrieben wurde. Auch kann zwischen dem Fokussierring und dem Okulargehäuse ein Hehrfachgewinde vorgesehen sein. An I einem der Fokussierringe ist ein Einstellgriff 8A- vorgesehen.

Das Einstellrad 86 für die zentrische Fokussierung ist auf einem Gelenkstift 87 drehbar montiert, der sich durch die Gelenkbügel erstreckt, die normalerweise verwendet werden, um die beiden Objektivgehäuse miteinander zu verbinden. Ein flexibler Antriebsriemen 88 ist um die beiden Fokussierringe gelegt und verläuft über ein Rad 89, das einstückig an dem Einstellrad 86 angeordnet ist. Um eine ausreichende Reibung zwischen dem Riemen und dem Rad 89 zu bewirken, kann der Riemen einmal oder mehrmals um das Rad 89 gedreht sein. Die Riemenführung ist aus Fig. 10 erkennbar, in der die einzelnen ^ Teile des Fernglases 80 schematisch angedeutet sind.

Sowohl das Verdrehen der Fokussierringe als auch ein Verdrehen des zentrischen Einstellrades wird durch den flexiblen Riemen auf die übrigen drehbaren Teile des Fernglases übertragen. Die sich daraus ergebende Verdrehung der beiden Fokussierringe verursacht gleichzeitig eine axiale Verschiebung der beiden Okulargehäuse, wodurch eine Brennweiteneinstellung der

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beiden Ferngläser bewirkt wird. Anstelle des Riementriebes kann auch ein Zahnradgetriebe oder andere eine synchrone Bewegung bewirkende Vorrichtungen verwendet werden. Ein Zahnradgetriebe ist in Fig. 11 schematisch dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist ein zentrales Einstellrad 91 mit einem Zahnkranz versehen, in den entsprechende Zahnkränze 92 auf der Aussenseite der an dem jeweiligen Okulargehäuse befestigten Fokussierringe 92 eingreifen.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht aus einer Sperreinrichtung, um die der Fokussierung dienenden Teile vor einer unbeabsichtigten Brennweiteneinstellung zu bewahren, wenn das Fernglas während des Tragens oder sonstwie Erschütterungen ausgesetzt ist. Eine Ausführungsart einer geeigneten Sperreinrichtung 100 ist in den Fig. 12 bis 13 dargestellt und ist an einem Fokussierring 29A angebracht, der ähnlich dem oben beschriebenen Fokussierring 29 ist, jedoch sich gegenüber diesem dadurch unterscheidet, dass der Einstellgriff 33 durch die Sperreinrichtung ersetzt ist. Ein Betätigungsknopf 101 ist in einer Ausnehmung 102 auf dem Umfang des Fokussierringes montiert. Der Einstellknopf ist drehgelenkig mit dem Fokussierring durch einen Stift 103 verbunden.

Ein Sperrstift 105 is* drehbar an dem Betätigungsknopf 101 mit Hilfe eines Stiftes 106 befestigt und ragt durch eine Öffnung im Fokussierring 29A, um an der anderen Seite an einem Kunststoffring 28 anzuliegen, der am Ringflansch 26 angebracht ist. Einstückig mit dem Sperrstift 105 ist eine Ringschulter 107 ausgebildet, die auf einem Zwischenbereich des Sperrstiftes angeordnet ist. An der Innenseite des Fokussierringes ist eine kreisförmige Ausnehmung 108 vorgesehen, in welcher die ringförmige Schulter 107 axial verschiebbar ist. Eine C-förmige Feder 109 liegt derart zwischen der Ringschulter 107 und der inneren Stirnfläche 108, dass sie den Sperrstift gegen den Kunststoffring 28 drückt.

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Die Feder 109 "besitzt eine ausreichend hohe Federkraft, um zwischen dem Sperrstift und dem Plastikring eine reibsclilüssige Verbindung herzustellen, die ausreicht, um ein unbeabsichtigtes Verdrehen des Fokuss!erringes zu verhindern. Wenn eine Änderung der Brennweiteneinstellung gev/ünscht wird, wird der Betätigungsknopf 101 in Richtung des Pfeiles 110 gemäss Fig. 13 gedruckt, wodurch der Sperrstift von dem Plastikring abgehoben wird. In dieser Stellung kann der Fokussierring leicht verdreht werden. Der Betätigungsknopf muss so lange niedergedrückt gehalten werden, bis die Brennweiteneinstellung beendet ist.

Die G-förmige Feder 109 kann selbstverständlicherweise auch durch eine Schraubenfeder oder einen anderen federnden Teil ™ ersetzt werden. Es ist nur erforderlich, dass dieser eine genügend hohe Federkraft aufweist, um den Sperrstift mit dem gewünschten Federdruck gegen den Plastikring zu drücken.

Eine andere geeignete Sperreinrichtung 115 ist in den Fig. 14- und 15 dargestellt. Bei diesem Mechanismus ist wiederum der Fokussierring 29B geringfügig geändert, der im allgemeinen wie der oben beschriebene Fokussierring 29 aufgebaut ist. Der Fokussierring besitzt einen Einstellgriff 116, durch den ein Schlitz 117 geschnitten ist, um den Raum für ein geriffeltes Rad 118 zu schaffen. Das geriffelte .Rad ist einstückig mit einem Stift 119 ausgebildet, der über beide Seiten des Rades ι 118 hinausragt. Dieser Stift 119 ist mit seiner einen Seite durch den Fokussierring 29B geschraubt. Das innere Ende des Stiftes liegt am Kunststoffring 28 des Ringflansches 26 in derselben, anhand von Fig. 13 beschriebenen Weise an. Die Sperre wird durch einfaches Drehen des geriffelten Bades eingelegt bezw. gelöst, je nachdem, ob das innere Ende in Eingriff mit dem Kunststoffring steht oder nicht.

- 17 - In

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In Fig. 16 ist ein kompakter aufgebautes Fernglas 130 dargestellt, bei dem die Objektivfassungen 131 näher beieinanderliegen als die beiden zugeordneten Okularfassungen 132. Eine gestrichelte Linie 133 kennzeichnet den Verlauf der optischen Achsen in den beiden Fernrohrsystemen. Dieser kompakte Aufbau des Fernglases ist besonders günstig, wenn dieses z.B. für Jäger oder Theaterbesucher möglichst l'aschengrösse aufweisen soll.

Die Fassungen der Objektivlinsen besitzen bewegliche Teile 134- und 135» die z.B. mit einem Gelenkbügel 136 miteinander verbunden sind, der eine synchrone Verschiebung der beiden befc weglichen Teile entlang der optischen Achse erzwingt. Die beiden Fernrohre sind mit herkömmlichen, vorausgehend bereits beschriebenen Gelenkbügeln miteinander verbunden. Ein Einstellknopf 137 für die Fokussierung ist an dem ringförmigen beweglichen Teil 134- befestigt, der wiederum mit einem feststehenden, an dem zugeordneten Gehäuse des Fernrohrs angebrachten Flansch 138 gekoppelt ist. Für diese Koppelung findet dieselbe für das Fernglas 50 beschriebene Stiftverbindung Verwendung. Als Alternativlösung kann auch die Objektivfassung einstellbar gemacht werden, indem der in Zusammenhang mitdem Fernglas IO beschriebene Mechanismus verwendet wird.

Mit einer kurzen Hubbewegung des Einstellknopfes wird der be- W wegliche Teil 134- über den gesamten Brennweifeeneinstellbereich verschoben. Der bewegliche Teil 135 folgt dieser Verschiebung auf Grund der Verbindung durch den Gelenkbügel. Der Einstellgriff kann sowohl an der Oberseite der Objektivfassung für die Betätigung mib Hilfe des Ringfingers als auch auf der Unterseite der Fassung angebracht werden-,* wo er mit dem Daumen betätigt wird.

Vorausstehend wurde eine Einrichtung zum schnellen Fokussieren von Ferngläsern oder anderen Instrumenten beschrieben. Die

- 18 - Einrichtung

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Einrichtung lässt die rasche und "bequeme Einstellung des optischen Instrumentes zu, ohne dass dabei die Hand des Benutzers am Instrument umgreifen muss. Die Geschwindigkeit, mit der die Fokussierung eingestellt werden kann, reicht aus, dass das zuvor erwähnte Problem der Akkommodation der Augen während der Einstellung überwunden wird. Damit wird eine genaue Einstellung des Instruments möglich, ohne dass dabei die Augen angestrengt werden.

Obwohl die Erfindung anhand von Ferngläsern beschrieben wurde, kann die Idee derselben auch für andere optische Instrumente, z.B. Fernrohre, Verwendung finden. Die Erfindung ist auch nicht auf die Einstellung der Okular- oder Objektivlinsen beschränkt, sondern kann auch für die Einstellung der negativen Linsen oder anderer Fokussierelemente bei optischen Systemen Verwendung finden. So ist es häufig zx^eckmässig, die Brennweiteneinstellung mit Hilfe einer Posxtionsanderung von Prismen oder Spiegeln durchzuführen, die in derartigen Systemen Verwendung finden. Der Mechanismus gemäss der Erfindung ist auch für diese Art der Einstellung geeignet.

- 19 - Patentansprüche

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   ^ 1. Schnellfokussierbares Fernrohr mit einem in einem Gehäuse montierten optischen System, von dem ein Element längs der optischen Achse zur Brennweiteneinstellung auf nah und fern liegende Objekte einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fokussierteil (29, 31, 71, 58, 83) an dem Gehäuse (20, 21, 5^, 55, 82, 80) um die optische Achse (19) drehbar montiert ist, und dass ein konstruktiver Teil (23, 34, 36, 56, 60) den Fokussierteil und das optische Element (18) miteinander derart koppelt, dass das optische Element bei einer Drehung des Fokussierteils um weniger als 120° über den ganzen Brennweitenbereich einstellbar ist.

   ν 2. Fernrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das aus Okularlinsen bestehende optische Element längs der optischen Achse mit einem auf dem Gehäuse drehbar angeordneten Fokussierring über eine Schlitz-Stiftverbindung verschiebbar ist, und dass eine lösbare Sperreinrichtung am Fokussierring angeordnet ist, die im Eingriff mit dem Gehäuse den Drehwiderstand des Fokussierringes soweit erhöht, dass eine ungewünschte Brennweiteneinstellung vermeidbar ist.

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   J. Fernrohr nach, den Ansprüchen 1 und 2, bei dem zwei jeweils das gleiche optische System tragende Gehäuse über einen Bügel miteinander verbunden sind und die Brennweiteneins teilung beider Fernrohre gleichzeitig erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Okularlinsen des zweiten Fernrohres synchron mit den Okularlinsen des ersten Fernrohres durch die Drehung des Fokussierringes am ersten Fernrohr verstellbar sind.

   ¹V. Fokus si erb are s Fernrohr nach Anspruch 3, dadurch g e kennz e ichnet, dass die synchrone Verstellung der Okularlinsen über einen Riementrieb erfolgt, der den

   I Fokussierring des ersten Fernrohrs zur synchronen Ver- " stellung mit dem Fokussierring des zweiten Fernrohrs verbindet.

   5. Fernrohr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Drehachse der beiden die Fernrohre verbindenden Gelenkbügel ein Einstellrad vorgesehen isb, das über einen Riementrieb gleichzeitig an den Fokussierringen beider Fernrohre angreift und die synchrone Brennweitenverstellung zulässt.

   6. Fernrohr nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 his 5» dadurch gekennz eichnet, dass die synchrone * Brennweiteneinstellung durch axiale Verschiebung der Okulare mit Hilfe eines Zahnradtriebes erfolgt, der die beiden Fokussierringe miteinander verbindet.

   7. Fernrohr nach einem oder mehreren der Ansprüche X bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Brennweiteneinstellung der Fokussierring mit einem Schlitz versehen, ist, in. den ein Stift eingreift, der auf der einen Seite des die beiden Okulare verbindenden Gelenkbügels derart angeordnet ist, dass die Drehbewegung des Fokussierringes in eine lineare und synchrone Verschiebung der beiden Okulare umgesetzt wir.d.

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   8. Fernrohr nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbare Sperreinrichtung einen im Fokussierring gehalterten Stift umfasst, der unter Federdruck gegen das läng;: aer optischen Achse verschiebbare Gkulargehäu^e drückbar ist und eine Drehung des Fokussierringes verhindert.

   9. Fernrohr nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (105) äer Speivreinricntung (100) durch einen Kipphebel !.101) gegen die rlrafb der Feder -^109) verschiebbar ist.

   10. Fernrohr nach einem oder mehreren ier Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, ia.~c iie lösbare Sperreinrichtung (100) aus einer ait einer Scheibe (113) versehenen Schraube (119) besteht, die, im Fokussierung (115) gehaltert, durch das Dreien der ."k-.hraabe gegen einen im C kui ar gehäuse angeordneten /Lunststoffring verklemmbar ist.

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   BAD ORIGINAL