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Die Erfindung betrifft eine Fokussiereinrichtung für optische Abbildungssysteme,
insbesondere Doppelfernrohre mit einem Prismensystem, von dem mindestens ein Prisma
an einem beweglichen Prismenhalter befestigt ist und zur Einstellung der Fokussierung
herangezogen wird, und einem Mitteltrieb mit zwei koaxial angeordneten Triebknöpfen.
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Bei Feldstechern und Doppelfernrohren wird eine möglichst kleine
Bauweise bei hoher Präzision angestrebt. Eine Innenfokussierung durch Prismenverschiebung
hat gegenüber einer Fokussierung durch Verschieben des Okulars bzw. des Objektivs
des Abbildungssystems den Vorteil, daß man mit nur halb so großen Verschiebewegen
auskommt und daß Okular und Objektiv fest und ohne großen Aufwand feuchtigkeitsdicht
am Gehäuse angebracht werden können. Wegen der hohen Kippempfindlichkeit der Prismen
bedarf es aber für die Präzision der Bewegungsführung eines großen mechanischen
Aufwandes.
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Es sind Innenfokussiereinrichtungen mit Porroprismen bekanntgeworden,
bei denen beispielsweise eines der die Strahlen um 1800 umlenkenden Prismen aufgespalten
ist in zwei um 900 ablenkende Prismen, die gegeneinander und senkrecht zur optischen
Achse des Objektivs mittels Zahnstangen, die in ein Zahnrad eingreifen, bewegbar
sind, und wobei die Einstellmittel der Einzelrohre miteinander gekoppelt sind. Der
mechanische Aufwand ist aber bei dieser Lösung erheblich, weil die Drehbewegung
am Mitteltrieb in eine seitlich zur Achse versetzte und parallel zur Achse gerichtete
Bewegung der Prismen übertragen wird, was eine breite Bauweise der Ferngläser bedingt.
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Weiterhin sind Innenfokussierungseinrichtungen bekannt, bei denen
das bewegliche Prisma an einem mit einer Schwalbenschwanzführung versehenen Prismenschlitten
befestigt ist, der in einer Gleitführung verschiebbar ist. Die erreichte Präzision
dieser Führung ist jedoch relativ gering, da das zur Verschiebung notwendige Spiel
sich nicht automatisch nachstellen läßt.
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Es sind auch Fokussiereinrichtungen mit hoher Führungsgenauigkeit
für Porroprismen bekanntgeworden, bei denen das bewegliche Prisma auf einem Prismenstuhl
befestigt ist, der mit Hilfe radial federnder, kegelförmiger Führungsbuchsen längs
einer am Fernrohrgehäuse befestigten Führungssäule geführt ist. Die Art der Prismenanordnung
und der hochpräzisen Führung der Prismenbewegung parallel zur Mittelachse erfordert
jedoch eine ziemlich große Bauweise für das Gerät.
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Es sind weiterhin Prismenanordnungen für optische Abbildungssysteme
bekannt, bei denen die Kombination von einem Pentagonalprisma mit zwei 450-Prismen
verwendet wird und das Pentaprisma beweglich angeordnet ist. In diesem Fall dient
das Prismensystem aber nicht der Fokussierung, sondern die Prismenbewegung bewirkt
eine Änderung der Beobachtungsrichtung, was an die Präzision der Bewegungsführung
geringe Ansprüche stellt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Innenfokussierung
für optische Abbildungssysteme, insbesondere für Doppelfernrohre, zu schaffen, die
bei hoher Präzision der Einstellung der Bildschärfe eine gedrängte Bauweise erlaubt
und damit zu kleinen Geräten führt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
die Kombination eines
Pentagonalprismas mit zwei rechtwinkligen Prismen, wobei das Pentagonalprisma oder
ein rechtwinkliges Prisma ein Dachflächenpaar aufweist und das Einstellprisma senkrecht
zur optischen Achse von Objektiv und Okular verschiebbar ist.
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Die Erfindung findet ganz besonders vorteilhafte Anwendung bei Doppelfernrohren.
Bei diesen ist es notwendig, zur Fokussierung die verschiebbaren Prismen beider
Fernrohrhälften gemeinsam zu verschieben und zusätzlich eine Möglichkeit zur Einstellung,
bei verschiedener Sehschärfe der Augen des Beobachters vorzusehen.
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Es ist vorteilhaft, beide Einstellbewegungen in an sich bekannter
Weise mittels Triebknöpfen vorzunehmen, die auf der Mittelachse des Fernrohrs angeordnet
sind. Entsprechend der Erfindung sind in der Mittelachse zwei Kegel tandemartig
angeordnet, die mit rechtwinklig zur Mittelachse angebrachten Stellgliedern zusammenwirken.
Diese Stellglieder stehen mit den Prismenstühlen der verschiebbaren Prismen in Verbindung.
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Es ist zweckmäßig, den einen Kegel exzentrisch und den anderen Kegel
zentrisch zur Achse zu lagern. Ein auf der Mittelachse angeordneter Triebknopf dient
zur Verschiebung beider Kegel in Richtung der Achse und damit zur gemeinsamen Verschiebung
der beweglichen Prismen für die Fokussierung. Ein weiterer Drehknopf dient zur Drehung
beider Kegel. Da nur einer der Kegel exzentrisch gelagert ist, wird bei einer Drehung
nur das Prismensystem einer Fernrohrhälfte beeinflußt und damit die Bildschärfeneinstellung
für ein Auge bewirkt.
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Die Bewegungsübertragung der Triebknöpfe auf die Prismenstühle ist
durch Verwendung zylindrischer Schraubenfedern spielfrei.
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Das bei der neuen Fokussierungseinrichtung verwendete Einstellprisma
wird durch sein Dachflächenpaar, zum Tripel-Prisma und damit unempfindlich gegen
Verkippen. Der mechanische Aufwand für die Bewegungsführung des Prismas kann dadurch
klein gehalten werden.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen in der hohen Präzision
der Fokussierung, die mit einfachen mechanischen Mitteln erreicht wird und den Bau
von leichten, handlichen Doppelfernrohren erlaubt.
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Der Erfindungsgegenstand wird im folgenden an Hand einer Zeichnung
in einem Ausführungsbeispiel erläutert, wobei ein Doppelfernrohr im Längsschnitt
dargestellt ist. Der optische Aufbau der rechten und der linken Fernrohrhälfte sind
identisch, deshalb wurde auf die Darstellung der linken Fernrohrhälfte der besseren
Übersicht wegen verzichtet.
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Innerhalb des Gehäuses 1 befinden sich außer den optischen Systemen
des Okulars 2 und des Objektivs 3 ein Pentagonalprisma 4 und zwei rechtwinklige
Prismen 5, 6, wobei das Prisma 6 ein Dachflächenpaar 7 trägt, dadurch als Tripel-Prisma
wirkt und unempfindlich gegen Verkippungen ist. Das Prisma 6 ist durch die Kittstelle
8 am Prismenhalter 9 befestigt. Die Bildschärfeeinstellung erfolgt durch Verschieben
des Prismas 6 in der Richtung 23.
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Die dazu erforderlichen Triebknöpfe 11, 12 liegen koaxial zur Mittelachse
10. Das vom Objektiv kommende Licht gelangt zuerst in das rechtwinklige Prisma 5,
wird von da in das Einstellprisma 6 gelenkt
und dann in das Pentagonalprisma
4. Es ist aber auch möglich, das Pentagonalprisma objektivseitig anzubringen, so
daß das einfallende Licht über dieses in ein bewegliches rechtwinkliges Prisma und
dann in ein feststehendes rechtwinkliges Prisma gelangt.
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An der Mittelachse 10 sind die für die Prismenverschiebung erforderlichen
Übertragungselemente angebracht. Die Umlenkung der Drehbewegung der Triebknöpfe
11, 12 in eine rechtwinklig zur Achse gerichtete Schiebebewegung des Prismas 6 erfolgt
über zwei rechtwinklig zur Achse 10 angeordnete Stellglieder 18, 19 und zwei tandemartig
angeordnete Kegel 13, 14, wobei der obere Kegel 14 exzentrisch und der untere Kegel
13 zentrisch zur Achse gelagert ist.
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Durch eine Drehbewegung am oberen Triebknopf 11 wird die gemeinsame
Bildschärfeeinstellung in beiden Fernrohrhälften eingeleitet. Es werden dabei über
eine Verbindung 15, 16 und ein Gewinde 17 die Kegel 13, 14 in Achsrichtung formschlüssig
bewegt. Durch die Stellgliederl8, 19 werden die beweglich angeordneten Prismen beider
Fernrohrhälften senkrecht zur Achse 10 verschoben, womit die Fokussierung erreicht
wird.
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Durch eine Drehbewegung am unteren Triebknopf 12 wird die Einstellung
der Bildschärfe für ein Auge eingeleitet. Dabei werden die Kegel 13, 14 über eine
Verbindung 20, 21 in Drehung versetzt. Dann wird nur das beweglich angeordnete Prisma
6 der rechten Fernrohrhälfte durch den exzentrisch gelagerten Kegel 14 in Richtung
23 verschoben.
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Für die spielfreie Bewegungsübertragung sorgen die zylindrischen
Schraubenfedern 22, 24. Die Führung des beweglichen rechtwinkligen Prismas 6 übernimmt
eine Säulenführung 25, bei welcher die lange Säule als Führung und die kurze Säule
als Verdrehungssicherung dient.