DE19924070A1 - Einrichtung zur Verhinderung des Bildzitterns in einem optischen Instrument - Google Patents

Abstract

Korrektionslinsen (31, 32) werden durch einen Längsantrieb (330) so angetrieben, daß eine Zitterbewegung eines fokussierten Bildes in Längsrichtung korrigiert wird. Eine Drehbewegung des Längsantriebs (330) wird über einen Direktantriebsmechanismus (332) auf die Korrektionslinsen (31, 32) übertragen. Eine vorhergehende Drehbewegung eines Motors des Längsantriebs (330) wird gespeichert. Es wird festgestellt, ob die Richtung der zur Korrektion der Zitterbewegung bestimmten Drehung des Motors gleich der vorhergehenden Drehbewegung oder dieser entgegengesetzt ist. Sind die Drehbewegungen entgegengesetzt, so wird ein Antriebsimpulswert des Motors so eingestellt, daß ein zur Beseitigung des Spiels der eingreifenden Teile des Direktantriebsmechanismus (332) bestimmter Impulswert in dem Antriebsimpulswert enthalten ist. Die vorstehend erläuterte Operation wird in entsprechender Weise für die Zitterbewegung in Querrichtung ausgeführt.

Description

Die Erfindung betrifft eine in einem optischen Instrument, z. B. einem Doppelfernrohr angebrachte Einrichtung zur Verhinderung des Bildzitterns.

Für gewöhnlich ist ein optisches Instrument, z. B. ein Doppelfernrohr, mit einer Ein­ richtung zur Verhinderung einer Zitterbewegung ausgestattet, die das durch das Verwackeln der Kamera etc. verursachte Zittern eines fokussierten Bildes korrigiert. In einer solchen Einrichtung werden optische Korrektionssysteme so um eine vor­ bestimmte Strecke bewegt, daß die Bewegung des optischen Instrumentes kompen­ siert wird und damit das Zittern des fokussierten Bildes korrigiert werden kann. Eine Drehbewegung eines Schrittmotors wird auf die optischen Korrektionssysteme übertragen, nachdem sie durch einen Transmissionsmechanismus in eine zweidi­ mensionale, geradlinige Bewegung der Korrektionssysteme umgesetzt worden ist, die auf einer zu den optischen Achsen der Korrektionssysteme senkrechten Ebene lokalisiert ist.

Ein einem Drehschritt des Schrittmotors entsprechender Antriebswert der Korrekti­ onssysteme ist festgelegt durch den Winkel, der bei einer Drehung des Schrittmo­ tors durchlaufen wird, und den Aufbau des Transmissionsmechanismus. Der An­ triebswert der Korrektionssysteme kann so über einen Schrittwert des Schrittmotors angesteuert werden, so daß die Position der Korrektionssysteme in einfacher Weise bestimmt werden kann.

Als Transmissionsmechanismus wird beispielsweise ein Zahnradmechanismus oder ein Schraubenmechanismus eingesetzt. In dem zum Eingriff bestimmten Teil eines solchen Zahnrad- oder Schraubenmechanismus tritt jedoch ein Spiel oder Schlupf auf. Bei Umkehrung der Antriebsrichtung dieses Teils wird deshalb die Anfangs­ phase der Drehbewegung des Schrittmotors zur Aufnahme des Spiels benötigt und nicht auf die Korrektionssysteme übertragen.

Selbst wenn der Schrittmotor durch Impulse angetrieben wird, die auf Grundlage ei­ nes Zitterwertes des fokussierten Bildes berechnet sind, werden die Korrektionssy­ steme aufgrund des vorstehend erläuterten Spiels nicht genau genug angetrieben. Um einen solchen, durch das Spiel verursachten ungenauen Antrieb zu vermeiden, kann ein Federelement montiert werden, das den zum Eingriff bestimmten Teil so in eine vorbestimmte Richtung drückt, daß der Eingriff bei Beginn der Antriebsopera­ tion in seiner Position stets unverändert bleibt.

Die Anbringung eines solchen Federelementes bringt jedoch eine Erhöhung der An­ zahl der benötigten Komponenten in dem optischen Instrument und damit ein An­ steigen der Fertigungskosten sowie eine Vergrößerung der Gesamtabmessung und des Gewichtes des optischen Instrumentes mit sich.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Verhinderung des Bildzitterns anzugeben, welche die Korrektionssysteme in genauer Weise ohne Spiel antreibt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Einrichtung mit den Merkmalen des An­ spruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Un­ teransprüche.

Die Erfindung sieht eine Einrichtung vor, die versehen ist mit einem Detektor, der eine Bewegungsgröße der Zitterbewegung des optischen Instrumentes entspre­ chende Bewegungsgröße erfaßt, optischen Korrektionssystemen, welche die durch das Zittern des optischen Instrumentes verursachte Zitterbewegung eines fokus­ sierten Bildes korrigieren, Antriebssystemen mit einem Antrieb und einem Trans­ missionsmechanismus, der eine Bewegung des Antriebs auf die Korrektionssysteme überträgt, wobei die Antriebssysteme die Korrektionssysteme längs einer vorbe­ stimmten Achse auf einer zu den optischen Achsen der Korrektionssysteme senk­ rechten Ebene antreiben, und einer Steuerung, welche die Antriebssysteme so an­ steuert, daß ein Unterschied der von dem Detektor erfaßten Bewegungsgröße der Zitterbewegung des optischen Instrumentes und Positionsdaten der Korrektionssy­ steme beseitigt.

Werden die Korrektionssysteme in eine Bewegungsrichtung bewegt, die einer vor­ hergehenden Bewegungsrichtung, in der die Korrektionssysteme vorher bewegt worden sind, entgegengesetzt ist, so steuert die Steuerung die Antriebssysteme so an, daß ein Spiel des Transmissionsmechanismus und der vorstehend genannte Unterschied beseitigt werden.

Die Einrichtung nach der Erfindung steuert die Korrektionssysteme unbeeinflußt von einem möglicherweise auftretenden Spiel oder Schlupf in genauer Weise an.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird, wenn die Drehrichtung der Motore der in den Antriebssystemen vorgesehenen Antriebe der jeweils vorherge­ henden Drehrichtung entgegengesetzt sind, der zum Durchführen der Zitterkompen­ sationsoperation bestimmte Antriebsimpulswert so eingestellt, daß in ihm der zum Beseitigen des Spiels der eingreifenden Teile bestimmte Antriebsimpulswert ent­ halten ist. Auf diese Weise wird verhindert, daß die tatsächliche Bewegungsstrecke der Korrektionssysteme wegen der zur Beseitigung des Spiels oder Schlupfs der eingreifenden Teile verbrauchten Drehbewegung der den Antrieben zugeordneten Motore kleiner als die zur Verhinderung des Bildzitterns des fokussierten Bildes ei­ gentlich benötigte Bewegungsstrecke der Korrektionssysteme ist. Die Operation zur Verhinderung des Bildzitterns ist so in genauer Weise durchführbar.

Gemäß den in den Ansprüchen 3 und 4 angegebenen Weiterbildungen sind die zur Beseitigung des Spiels der eingreifenden Teile bestimmten Antriebsschrittwerte der Antriebe in einem nichtflüchtigen Speicher gehalten. Hinsichtlich dieser Daten hat jedes Fernrohr einen unterschiedlichen Wert. Durch die Verwendung des nichtflüch­ tigen Speichers können jedoch für jedes Doppelfernrohr individuelle Werte vorein­ gestellt werden, die bei der Fertigung im Rahmen einer Prüfung berechnet werden. Andern sich diese Werte infolge langer Gebrauchszeiten, so können die in dem nichtflüchtigen Speicher gespeicherten Daten von dem Hersteller aktualisiert wer­ den.

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

Fig. 1 die relative Anordnung optischer Systeme eines Doppelfernrohrs, auf das ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet wird,

Fig. 2 die Vorderansicht eines Linsenhalterahmens des ersten Ausführungs­ beispiels,

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht eines Halteelementes

Fig. 4 die seitliche Schnittansicht des Linsenhalterahmens des ersten Ausfüh­ rungsbeispiels,

Fig. 5 das Blockdiagramm der zur Verhinderung des Bildzitterns bestimmten Einrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 6 das Flußdiagramm eines Hauptprogramms einer in dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel durchgeführten Operation zur Verhinderung des Zitterns,

Fig. 7 das Flußdiagramm einer in dem Hauptprogramm vorgesehenen Aus­ schaltprozedur,

Fig. 8 das Flußdiagramm einer in dem Hauptprogramm vorgesehenen Pro­ zedur zum Abschalten der Zitterkompensationsfunktion,

Fig. 9 das Flußdiagramm des Anfangsteils einer zur Verhinderung der Zitter­ bewegung in Längsrichtung bestimmten Prozedur,

Fig. 10 das Flußdiagramm des Hauptteils der zur Verhinderung der Zitterbe­ wegung in Längsrichtung bestimmten Operation,

Fig. 11 das Flußdiagramm des Anfangsteils einer zur Verhinderung der Zitter­ bewegung in Querrichtung bestimmten Operation,

Fig. 12 das Flußdiagramm des Hauptteils der zur Verhinderung der Zitterbe­ wegung in Querrichtung bestimmten Prozedur,

Fig. 13 die Vorderansicht eines Linsenhalterahmens, auf den ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet wird, und

Fig. 14 die seitliche Schnittansicht des Linsenhalterahmens des zweiten Aus­ führungsbeispiels.

Fig. 1 zeigt die typische Anordnung von optischen Systemen eines Doppelfernrohrs zueinander, auf welches ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet wird. In einem ersten optischen System 10 wird an einem Objekt reflektiertes Licht nach Durchtritt durch eine erste Objektivlinse 21 und eine erste Korrektionslinse 31 über ein Aufrichtprisma 41 auf ein erstes Okular 51 gerichtet. In analoger Weise wird in einem zweiten optischen System 11 das reflektierte Licht nach Durchtritt durch eine zweite Objektivlinse 22 und eine zweite Korrektionslinse 32 über ein zweites Aufrichtprisma 42 auf ein zweites Okular 52 gerichtet.

Die erste und die zweite Korrektionslinse 31 und 32 werden als Einheit von einem Linsenhalterahmen 30 gehalten. Die relative Anordnung der Elemente der beiden optischen Systeme 10 und 11 ist so eingestellt, daß die optische Achse OP1 des er­ sten optischen Systems 10 und die optische Achse OP2 des zweiten optischen Sy­ stems 11 parallel zueinander ausgerichtet sind.

In dieser Beschreibung bezeichnet der Begriff "laterale Richtung" oder "Querrich­ tung" eine Richtung, die parallel zu einer Standardebene, auf der die optischen Achsen OP1 und OP2 liegen, und senkrecht zu den optischen Achsen OP1 und OP2 ist. Mit "Längsrichtung" ist eine Richtung gemeint, die senkrecht auf dieser Stan­ dardebene steht. Wird das Doppelfernrohr in einer Standardposition gehalten, so entspricht die Querrichtung der horizontalen Richtung und die Längsrichtung der vertikalen Richtung.

Weiterhin bezeichnet der Begriff "Mittelposition für die Bewegung in Längsrichtung" eine Position des Linsenhalterahmens 30, bei der die optischen Achsen der Korrek­ tionslinsen 31 und 32 auf der Standardebene liegen. Der Begriff "Mittelposition für die Bewegung in Querrichtung" bezeichnet eine Position des Linsenhalterahmens 30, bei der die optische Achse der Korrektionslinse 31 auf einer Ebene liegt, die senkrecht zu der Standardebene verläuft und auf der die optische Achse OP1 liegt, und bei der die optische Achse der Korrektionslinse 32 auf einer Ebene liegt, die senkrecht zu der Standardebene verläuft und auf der die optische Achse OP2 liegt.

Befindet sich der Linsenhalterahmen 30 sowohl in der Mittelposition für die Bewe­ gung in Längsrichtung als auch in der Mittelposition für die Bewegung in Querrich­ tung, so ist die Korrektionslinse 31 koaxial zur optischen Achse OP1 und die Korrek­ tionslinse 32 koaxial zur optischen Achse OP2 ausgerichtet.

Fig. 2 ist die Vorderansicht des Linsenhalterahmens 30, von der Seite der beiden Objektivlinsen 21 und 22 aus betrachtet. Der Linsenhalterahmen 30 enthält einen für die Längsrichtung bestimmten Antriebsrahmen 301 und einen für die Querrichtung bestimmten Antriebsrahmen 302.

Der für die Längsrichtung bestimmte Antriebsrahmen 301 ist ein Flachelement (Platte). In der Mitte des Antriebsrahmens 301 ist eine Öffnung ausgebildet. Der An­ triebsrahmen 301 hat also die Form eines Doughnuts. Der Antriebsrahmen 301 ist an Halteelementen 310 gehalten, die an einem Flansch 1a angebracht sind. Der Flansch 1a ist als Einheit an einer Innenwand 1 des Doppelfernrohrs ausgebildet. Der Antriebsrahmen 301 ist so in Längsrichtung verschiebbar, so daß er bei seiner Bewegung in Längsrichtung geführt wird.

Der Antriebsrahmen 302 ist ein Flachelement (Platte), das die Korrektionslinsen 31 und 32 als Einheit hält. Er befindet sich in der Öffnung des Antriebsrahmens 301. Der Antriebsrahmen 302 wird von in dem Antriebsrahmen 301 angebrachten Hal­ teelementen 320 gehalten und ist in Querrichtung verschiebbar, so daß er bei seiner Bewegung in Querrichtung geführt wird.

Fig. 3 ist eine seitliche Schnittansicht des Halteelementes 320. Das Halteelement 320 enthält eine Schraube 321, eine Mutter 322 und ein Paar Unterlagscheiben 323. Ein Schaft 321a der Schraube 321 ist in einer Bohrung 301a aufgenommen, die in dem für die Längsrichtung bestimmten Antriebsrahmen 301 ausgebildet ist. An dem Schaft 321a ist ein Gewinde ausgebildet. Die Mutter 322 ist auf das freie Ende des Schaftes 321a geschraubt, das von einem Kopf 321b der Schraube 321 abgewandt ist. Eine Unterlagscheibe 323 ist zwischen dem Kopf 321b und dem Antriebsrahmen 301 angebracht, während die andere Unterlagscheibe 323 zwischen der Mutter 322 und dem Antriebsrahmen 301 montiert ist.

Die Radien der Unterlagscheiben 323 sind größer als die Länge zwischen einer Seitenfläche des Antriebsrahmens 301, welche in Kontakt mit der Seitenfläche des Antriebsrahmen 302 steht, und einer Längsmittelachse des Schaftes 321a. Ein um­ laufender Abschnitt des Antriebsrahmens 302 ist so durch die beiden Unterlag­ scheiben 323 etwas festgeklemmt, so daß sich der Antriebsrahmen 302 nicht in eine Richtung parallel zu den optischen Achsen OP1 und OP2 bewegen kann.

Das Halteelement 310 (vgl. Fig. 2) hat einen ähnlichen Aufbau wie das Halteelement 320. Ein Schaft einer Schraube 311 ist in einer in dem Flansch 1a ausgebildeten Bohrung aufgenommen, und eine in Fig. 2 weggelassene Mutter ist auf ein freies Ende des Schaftes geschraubt, welches von dem Kopf der Schraube 311 abgewandt ist. Eine der Unterlagscheiben 313 (vgl. Fig. 2) ist zwischen dem Kopf der Schraube 311 und dem Flansch 1a angebracht, während die andere, nicht dargestellte Unter­ lagscheibe 313 zwischen der Mutter und dem Flansch 1a montiert ist. Ein umlaufen­ der Abschnitt des Antriebsrahmens 301 ist durch die Unterlagscheiben 313 etwas festgeklemmt. Ähnlich wie der für die Querrichtung bestimmte Antriebsrahmen 302 ist der für die Längsrichtung bestimmte Antriebsrahmen 301 durch die Unterlag­ scheiben 313 so gehalten, daß er sich nicht in eine Richtung parallel zu den opti­ schen Achsen OP1 und OP2 bewegen kann.

Der in dem Flansch 1a montierte Umfang des Antriebsrahmens 301 ist durch die beiden Unterlagscheiben 313 des Halteelementes 310 etwas festgeklemmt, wobei der Umfang des in der Öffnung des Antriebsrahmens 301 angebrachten Antriebs­ rahmens 302 etwas durch die beiden Unterlagscheiben 323 des Halteelementes 320 festgeklemmt ist. Der Flansch 1a und die Antriebsrahmen 301 und 302 sind nämlich so ausgebildet, daß die Dicke des Flansches 1a längs der optischen Achsen OP1 und OP2 größer ist als die Dicke des Rahmens 301 längs der optischen Achsen OP1 und OP2 und die Dicke des Antriebsrahmens 301 größer ist als die Dicke des Antriebsrahmens 302 längs der optischen Achsen OP1 und OP2.

Der Flansch 1a und der Antriebsrahmen 301 unterscheiden sich in ihren Dicken nur geringfügig, so daß die Bewegung des Antriebsrahmens 301 in Längsrichtung durch die Reibung zwischen den beiden Unterlagscheiben 313 und dem Antriebsrahmen 301 unbeeinflußt und die Bewegung des Antriebsrahmens 301 parallel zu den optischen Achsen OP1 und OP2 vernachlässigbar ist.

Weiterhin unterscheiden sich der Antriebsrahmen 301 und der Antriebsrahmen 302 in ihren Dicken nur so geringfügig, daß die Bewegung des Antriebsrahmens 302 in Querrichtung durch die Reibung zwischen den beiden Unterlagscheiben 323 und dem Antriebsrahmen 302 unbeeinflußt und die Bewegung des Antriebsrahmens 302 parallel zu den optischen Achsen OP1 und OP2 vernachlässigbar ist.

Fig. 4 ist eine Schnittansicht in Blickrichtung der in Fig. 2 dargestellten Pfeile. Für das erste Ausführungsbeispiel vorgesehene Antriebe werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 4 erläutert.

Ein für die Längsrichtung bestimmter Antrieb 330, im folgenden kurz als Längsan­ trieb bezeichnet, befindet sich an einem unteren Ende des Antriebsrahmens 301 auf der den beiden Objektivlinsen 21 und 22 zugewandten Seite. Der Längsantrieb 330 ist ein Schrittmotor, der über ein erstes Befestigungselement 334 an dem Flansch 1a befestigt ist. Ein für die Längsrichtung bestimmter Direktantriebsmechanismus 332 ist mit dem Längsantrieb 330 verbunden. Der Direktantriebsmechanismus 332 enthält ein für die Längsrichtung bestimmtes Antriebsrad 332a und eine für die Längsrichtung bestimmte Zahnstange 332b. Das Antriebsrad 332a ist fest an einem freien Ende einer Rotationswelle 331 des Längsantriebs 330 angebracht, und zwar von dem Lagerzapfen abgewandt. Die Zahnstange 332b ist an dem unteren Ende des Antriebsrahmens 301 befestigt und greift in das Antriebsrad 332a ein.

Ein für die Querrichtung bestimmter Antrieb 340, im folgenden kurz als Querantrieb bezeichnet, befindet sich an einem oberen Ende des Antriebsrahmens 301 auf der den Objektivlinsen 21 und 22 zugewandten Seite. Der Querantrieb 340 ist ein Schrittmotor, der über ein zweites Befestigungselement 344 an dem Antriebsrahmen 301 befestigt ist. Ein für die Querrichtung bestimmter Direktantriebsmechanismus 342 ist mit dem Querantrieb 340 verbunden. Der Direktantriebsmechanismus 342 enthält ein für die Querrichtung bestimmtes Antriebsrad 342 und eine für die Quer­ richtung bestimmte Zahnstange 342b. Das Antriebsrad 342a ist an einem freien Ende einer Rotationswelle 341 des Querantriebs 340 befestigt, und zwar von dem Lagerzapfen abgewandt. Die in das Antriebsrad 342a eingreifende Zahnstange 342b ist an dem oberen Ende des Antriebsrahmens 302 befestigt und zwischen der ersten und der zweiten Korrektionslinse 31 und 32 angeordnet.

Der für die Längsrichtung bestimmte Direktantriebsmechanismus 332 überträgt die Rotationsbewegung des Längsantriebs 330 auf den Antriebsrahmen 301, indem er die Rotationsbewegung in eine längsgerichtete geradlinige Bewegung umsetzt. Der für die Querrichtung bestimmte Direktantriebsmechanismus 342 überträgt die Rota­ tionsbewegung des Querantriebs 340 auf den Antriebsrahmen 302, indem er die Drehbewegung in eine geradlinige Bewegung in Querrichtung umsetzt. Der Antriebs­ rahmen 301 wird also entsprechend der Rotation des Längsanstriebs 330 in Längsrichtung und der Antriebsrahmen 302 entsprechend der Rotation des Quer­ antriebs 340 in Querrichtung angetrieben. In Fig. 2 sind der Längsantrieb 330, der Querantrieb 340, das erste Befestigungselement 334 und das zweite Befestigungs­ element 344 in gestrichelten Linien dargestellt, um den Eingriff der Antriebsräder 332a, 342a in die Zahnstangen 332b, 342b explizit darzustellen.

Von der Seite der Objektivlinsen 21 und 22 aus betrachtet, dreht sich in Fig. 2 das Antriebsrad 332a bei Rotation des Längsantriebs 330 im Uhrzeigersinn ebenfalls im Uhrzeigersinn. Die Rotation des Antriebsrades 332a im Uhrzeigersinn wird über die Zahnstange 332b auf den Antriebsrahmen 301 übertragen. Wie vorstehend erläu­ tert, ist der Antriebsrahmen 301 durch den Flansch 1a verschiebbar gehalten. Der Antriebsrahmen 301 wird deshalb in Richtung y2 nach unten bewegt. In ähnlicher Weise dreht sich das Antriebsrad 332a bei Rotation des Längsantriebs 330 im Ge­ genuhrzeigersinn ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn. Die Rotation des Antriebsrades 332a im Gegenuhrzeigersinn wird über die Zahnstange 332b auf den Antriebsrah­ men 301 übertragen, so daß der Antriebsrahmen 301 in Richtung y1 nach oben be­ wegt wird.

Dreht sich der Querantrieb 340 in Fig. 2 im Uhrzeigersinn, so dreht sich auch das Antriebsrad 342a im Uhrzeigersinn. Die Rotation des Antriebsrades 342a im Uhrzei­ gersinn wird über die Zahnstange 332b auf den Antriebsrahmen 302 übertragen.

Wie vorstehend erläutert, ist der Antriebsrahmen 302 in der Öffnung des Antriebs­ rahmens 301 verschiebbar gehalten. Der Antriebsrahmen 302 wird deshalb in eine von der ersten Korrektionslinse 31 zu der zweiten Korrektionslinse 32 weisende Richtung x2 angetrieben. Dreht sich der Längsantrieb 340 im Gegenuhrzeigersinn, so dreht sich auch das Antriebsrad 342 im Gegenuhrzeigersinn. Die Rotation des Antriebsrades 342 im Gegenuhrzeigersinn wird über die Zahnstange 342b auf den Antriebsrahmen 302 übertragen, so daß dieser in eine von der zweiten Korrektions­ linse 32 zu der ersten Korrektionslinse 31 weisende Richtung x1 angetrieben wird.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist nahe dem oberen linken Teil des Antriebsrahmens 301 ein Sensor 350 befestigt, welcher der Erfassung einer Rücksetzposition in Längsrich­ tung dient. Der Sensor 350 ist ein Lichtunterbrecher des Transmissionstyps mit ei­ nem Lichtaussendeelement und einem Lichtempfangselement, die in einem vorbe­ stimmten Abstand einander zugewandt sind. An dem oberen linken Teil des Flan­ sches 1a ist ein Element 351 befestigt, das der Erfassung der Rücksetzposition in Längsrichtung dient. Das Element 351 durchläuft mit der Bewegung des Antriebs­ rahmens 301 den Raum zwischen dem Lichtaussendeelement und dem Lichtemp­ fangselement. Das Element 351 ist so angeordnet, daß sich ein von dem Sensor 350 ausgegebenes Signal ändert, wenn die optischen Achsen der Korrektionslinsen 31 und 32 auf der Standardebene liegen. Das von dem Sensor 350 ausgegebene Signal ändert sich also, wenn sich der Linsenhalterahmen 30 in der Mittelposition für die Bewegung in Längsrichtung befindet.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist nahe der zweiten Korrektionslinse 32 am oberen linken Teil des Antriebsrahmens 302 ein Sensor 360 befestigt, der der Erfassung einer Rück­ setzposition in Querrichtung dient. Wie auch der Sensor 350 ist der Sensor 360 ein Lichtunterbrecher des Transmissionstyps.

Zwischen dem zweiten Befestigungselement 344 und dem Sensor 350 ist an dem oberen linken Teil des Antriebsrahmens 301 ein Element 361 befestigt, das der Er­ fassung der Rücksetzposition in Querrichtung dient. Das Element 361 durchläuft mit Bewegung des Antriebsrahmens 302 den Raum zwischen dem Lichtaussendeele­ ment und dem Lichtempfangselement des Sensors 360.

Das Element 361 ist so angeordnet, daß ein von dem Sensor 360 ausgegebenes Si­ gnal sich ändert, wenn die optische Achse der Korrektionslinse 31 auf der Ebene liegt, die senkrecht zu der Standardebene angeordnet ist und auf der die optische Achse OP1 liegt, und wenn die optische Achse der Korrektionslinse 32 auf der Ebene liegt, die senkrecht zu der Standardebene angeordnet ist und auf der die optische Achse OP2 liegt. Das von dem Sensor 360 ausgegebene Signal ändert sich demnach, wenn sich der Linsenhalterahmen 30 in der Mittelposition für die Be­ wegung in Querrichtung befindet.

Wie vorstehend erläutert, sind in dem ersten Ausführungsbeispiel der für die Längs­ richtung bestimmte Antriebsrahmen 301 und der für die Querrichtung bestimmte An­ triebsrahmen 302 in dem Linsenhalterahmen 30 vereinigt. Weiterhin ist ein An­ triebsmechanismus der Korrektionslinsen 31, 32 als eine Einheit ausgebildet, der die Direktantriebsmechanismen 332, 342, die Sensoren 350, 360 und die Elemente 351, 361 enthält. Der Antriebsmechanismus kann deshalb in einfacher Weise in dem Doppelfernrohr montiert werden.

Für die zur Erfassung der Rückstellposition bestimmten Mechanismen 350, 351, 360, 361 des ersten Ausführungsbeispiels gilt: das Element 351 ist an dem in Längs­ richtung unbeweglichen Flansch 1a befestigt, und der Lichtunterbrecher 350 ist an dem in Längsrichtung beweglichen Antriebsrahmen 301 befestigt. Das Element 361 ist an dem in Querrichtung unbeweglichen Antriebsrahmen 301 befestigt, und der Lichtunterbrecher 360 ist an dem in Querrichtung beweglichen Antriebsrahmen 302 befestigt.

Die relative Anordnung der zur Erfassung der Rückstellposition bestimmten Ele­ mente gegenüber den Lichtunterbrechern kann ebenso umgekehrt werden. So kön­ nen der Lichtunterbrecher 350 an dem Flansch 1a und das Element 351 an dem Antriebsrahmen 301 so befestigt sein, daß sich das Element 351 gemeinsam mit dem Antriebsrahmen 301 bewegt. Ebenso können der Lichtunterbrecher 360 an dem Antriebsrahmen 301 und das Element 361 an dem Antriebsrahmen 302 so befestigt sein, daß sich das Element 361 gemeinsam mit dem Antriebsrahmen 302 bewegt.

Die zum Erfassen der Rückstellposition bestimmten Mechanismen 350, 351, 360, 361 können derart aufgebaut sein, daß die relative Anordnung zwischen den Ele­ menten 351, 361 und den Lichtunterbrechern 350, 360 gegenüber dem verwendeten Antriebsrahmen 301, 302 verändert ist, wobei sich das Ausgangssignal der Licht­ unterbrecher 350, 360 ändert.

In dem ersten Ausführungsbeispiel werden die Lichtunterbrecher 350, 360 des Transmissionstyps als Sensoren zum Erfassen der Rückstellposition eingesetzt. Es können jedoch auch Lichtunterbrecher (Lichtreflektoren) des Reflexionstyps ver­ wendet werden, in denen ein Lichtempfangselement Licht empfängt, das an einem Objekt reflektiert worden ist. Die Lichtempfangselemente und die Lichtaussende­ elemente sind so angeordnet, daß die Lichtaussendefläche der Lichtaussendeele­ mente und die Lichtempfangsfläche der Lichtempfangselemente in die gleiche Richtung weisen, und die zum Erfassen der Rückstellposition bestimmten Elemente sind so angeordnet, daß sie der Lichtaussendefläche bzw. der Lichtempfangsfläche zugewandt sind. Die relative Anordnung der Lichtunterbrecher und der zum Erfassen der Rückstellposition bestimmten Elemente zueinander wird auf Grundlage dessen bestätigt, ob von den Lichtaussendeelementen ausgesandtes Licht auf die Licht­ empfangselemente auftrifft. Es wird also beurteilt, ob sich die Antriebsrahmen 301, 302 in den Rückstellpositionen befinden.

Ähnlich wie für den Fall, in dem Lichtunterbrecher des Transmissionstyps verwendet werden, können die Lichtunterbrecher des Reflexionstyps und die Elemente so angeordnet sein, daß sich die ihre relative Anordnung zueinander entsprechend dem verwendeten Antriebsrahmen 301, 302 ändert.

So kann hinsichtlich des zum Erfassen der Rückstellposition in Längsrichtung be­ stimmten Mechanismus das Element an dem Flansch 1a und der Lichtunterbrecher des Reflexionstyps an dem Antriebsrahmen 301 befestigt sein. Oder es kann das Element an dem Antriebsrahmen 301 und der Lichtunterbrecher des Reflexionstyps an dem Flansch 1a befestigt sein. Hinsichtlich des zum Erfassen der Rückstellposi­ tion in Querrichtung bestimmten Mechanismus kann das Element an dem Antriebs­ rahmen 301 und der Lichtunterbrecher des Reflexionstyps an dem Antriebsrahmen 302 befestigt sein. Oder es kann das Element an dem Antriebsrahmen 302 und der Lichtunterbrecher des Reflexionstyps an dem Antriebsrahmen 301 befestigt sein.

In dem ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet der Begriff "Rückstellposition in Längsrichtung" eine Position, die der für die Längsrichtung bestimmte Antriebsrah­ men 301 einnimmt, wenn sich das von dem Sensor 350 ausgegebene Signal ändert. Der Begriff "Rückstellposition in Querrichtung" bezeichnet eine Position, die der für die Querrichtung bestimmte Antriebsrahmen 302 einnimmt, wenn sich das von dem Sensor 360 ausgegebene Signal ändert.

Die Antriebsrahmen 301, 302, die Sensoren 350, 360 und die Elemente 351, 361 sind mit anderen Worten so zueinander angeordnet, daß die Rückstellposition in Längsrichtung eine Position des Antriebsrahmens 301 ist, in der er sich in der Mit­ telposition für die Bewegung in Längsrichtung befindet, und die Rückstellposition in Querrichtung eine Position des Antriebsrahmens 302 ist, in der er sich in der Mittel­ position für die Bewegung in Querrichtung befindet.

Die Rückstellposition in Längsrichtung fällt somit mit der Mittelposition für die Bewe­ gung in Längsrichtung und die Rückstellposition in Querrichtung mit der Mittelposi­ tion für die Bewegung in Querrichtung zusammen.

Fig. 5 ist ein Blockdiagramm des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsge­ mäßen Einrichtung, welche dazu bestimmt ist, das Bildzittern zu verhindern. Wäh­ rend der Benutzer das Doppelfernrohr hält, erfaßt ein Winkelgeschwindigkeitssensor 110 für die Längsrichtung einen Vektor und eine Winkelgeschwindigkeit der Zitterbewegung in Längsrichtung und ein Winkelgeschwindigkeitssensor 120 für die Querrichtung einen Vektor und eine Winkelgeschwindigkeit der Zitterbewegung in Querrichtung.

Ein Sensorverstärker 111 für die Längsrichtung ist mit dem Winkelgeschwindigkeits­ sensor 110 verbunden und verstärkt die von diesem ausgegebene, in Längsrichtung gerichtete Winkelgeschwindigkeit. Diese von dem Sensorverstärker 111 ausgege­ bene, verstärkte Winkelgeschwindigkeit in Längsrichtung wird einer Steuerung 100 zugeführt. Die Steuerung 100 ist beispielsweise ein Mikrocomputer. In ähnlicher Weise ist ein Sensorverstärker 121 für die Querrichtung mit dem Winkelgeschwin­ digkeitssensor 120 verbunden und verstärkt die von diesem ausgegebene, in Quer­ richtung gerichtete Winkelgeschwindigkeit. Die von dem Sensorverstärker 121 aus­ gegebene, verstärkte Winkelgeschwindigkeit in Querrichtung wird der Steuerung 100 zugeführt.

In der Steuerung 100 werden die Winkelgeschwindigkeit in Längsrichtung und die Winkelgeschwindigkeit in Querrichtung jeweils auf Grundlage eines vorbestimmten Synchronsignals in digitale Werte gewandelt. Jeder digitale Wert wird einer Inte­ gration unterworfen, so daß ein auf die Längsrichtung bezogenes Winkelauslen­ kungssignal und ein auf die Querrichtung bezogenes Winkelauslenkungssignal, die jeweils dem Ausmaß der Kameraverwacklung in die jeweilige Richtung entsprechen, berechnet werden. Auf Grundlage des auf die Längsrichtung bezogenen Win­ kelauslenkungssignals wird ein Antriebswert des Linsenhalterahmens 30 für die Längsrichtung in einer Ebene senkrecht zu den optischen Achsen OP1 und OP2 be­ rechnet, d. h. eine Antriebsschrittzahl des Motors des Längsantriebs 330 (dem Motor zugeführte Impulszahl). In ähnlicher Weise wird für das auf die Querrichtung bezo­ gene Winkelauslenkungssignal ein Antriebswert des Linsenhalterahmens 30 für die Querrichtung in der entsprechenden Ebene berechnet, d. h. die Antriebsschrittzahl des Motors des Querantriebs 340.

Der Längsantrieb 330 wird auf Grundlage der von der Steuerung 100 ausgegebenen Impulszahl gedreht. Die Drehbewegung des Längsantriebs 330 wird durch den für die Längsrichtung bestimmten Direktantriebsmechanismus 332 auf den Linsenhal­ terahmen 30 übertragen, so daß dieser in Längsrichtung bewegt wird. In entspre­ chender Weise wird der Querantrieb 340 auf Grundlage der von der Steuerung 100 ausgegebenen Impulszahl gedreht. Die Drehbewegung des Querantriebs 340 wird durch den für die Querrichtung bestimmten Direktantriebsmechanismus 342 auf den Linsenhalterahmen 30 übertragen, so daß dieser in Querrichtung bewegt wird.

Der zum Erfassen der Rückstellposition in Längsrichtung bestimmte Sensor 350 und der zum Erfassen der Rückstellposition in Querrichtung bestimmte Sensor 360 sind an die Steuerung 100 angeschlossen. Befindet sich der Linsenhalterahmen 30 in der auf die Längsrichtung bezogenen Rückstellposition, so ändert sich das von dem Sensor 350 ausgegebene Signal. Befindet sich der Linsenhalterahmen 30 in der auf die Querrichtung bezogenen Rückstellposition, so ändert sich das von dem Sensor 360 ausgegebene Signal. Beide Signale werden der Steuerung 100 zugeführt. Die Steuerung 100 beurteilt, ob der Linsenhalterahmen 30 in der auf die Längsrichtung und in der auf die Querrichtung bezogenen Rückstellposition angeordnet ist, indem sie die Änderung des jeweiligen Signals erfaßt.

An die Steuerung 100 ist weiterhin ein EEPROM 101 angeschlossen. Die Unter­ schiede zwischen der Rückstellposition und der Mittelposition für die Bewegung be­ zogen auf die Längsrichtung und die Querrichtung sind in dem EEPROM 101 ge­ speichert. Wie vorstehend erläutert, fällt aus Sicht des Entwurfs die auf die Längs­ richtung bezogene Rückstellposition mit der Mittelposition für die Bewegung in Längsrichtung und die auf die Querrichtung bezogene Rückstellposition mit der Mit­ telposition für die Bewegung in Querrichtung zusammen. Infolge von z. B. Ferti­ gungstoleranzen können jedoch die eben genannten Unterschiede auftreten. Die Steuerung 100 gibt deshalb nach Auslesen der in dem EEPROM 101 gespeicherten Unterschiede Impulse in vorbestimmter Anzahl auf Grundlage dieser Unterschiede an den Längsantrieb 330 und den Querantrieb 340 aus, so daß der Linsenhalterah­ men 30 aus der Rückstellposition in die Mittelposition bezogen auf die Längsrich­ tung und die Querrichtung bewegt wird.

Der EEPROM 101 ist ein nichtflüchtiger Speicher. Er ist lösch- und programmierbar. Wegen seiner Programmierbarkeit können für jedes Doppelfernrohr individuelle Werte für die oben genannten Unterschiede in Abhängigkeit der Eigenschaften des speziellen Doppelfernrohrs eingestellt werden. Wenn sich die Unterschiede nach Gebrauch des Doppelfernrohrs über mehrere Jahre ändern, können die Werte ak­ tualisiert werden, da der nichtflüchtige Speicher 101 lösch- und programmierbar ist. Da die in dem nichtflüchtigen Speicher 101 gehaltenen Daten auch nach Ausschal­ ten der Energieversorgung gespeichert bleiben, ist es nicht erforderlich, eine Batte­ rie zur Datensicherung vorzusehen. Der EEPROM 101 ist deshalb der am besten geeignete Speicher für die erfindungsgemäße Einrichtung, um die vorstehend ge­ nannten Unterschiede zu speichern.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 10 wird im folgenden die Prozedur zur Verhin­ derung des Bildzitterns gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. In dem ersten Ausführungsbeispiel wird der Linsenhalterahmen 30 bei einer Schrittdrehung des Schrittmotors um etwa 5 µm bewegt. Das Spiel des Direktantriebsmechanismus beträgt etwa 10 µm. Das Spiel wird also bei dem ersten Ausführungsbeispiel durch zwei Schrittdrehungen des Schrittmotors beseitigt. Bei dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel ist der zur Beseitigung des Spiels benötigte Wert der Schrittdrehung in dem EEPROM 101 gespeichert. Beim Berechnen des Antriebswertes des Schritt­ motors wird dieser Wert von der Steuerung 100 aus dem EEPROM 101 ausgelesen, wie weiter unten beschrieben wird.

Fig. 6 ist das Flußdiagramm eines zur Verhinderung des Bildzitterns bestimmten Hauptprogramms des ersten Ausführungsbeispiels. Das Flußdiagramm nach Fig. 7 stellt eine Prozedur in dem Hauptprogramm dar, die dem Außerbetriebsetzen, d. h. dem Ausschalten der Stromversorgung des Doppelfernrohrs dient. Das Flußdia­ gramm nach Fig. 8 zeigt schließlich eine Prozedur innerhalb des Hauptprogramms zum Ausschalten eines zur Verhinderung des Bildzitterns bestimmten Schalters.

Wird ein Haupt- oder Stromversorgungsschalter des Doppelfernrohrs gedrückt und die Steuerung 100 mit Energie, d. h. elektrischen Strom versorgt, so startet das Hauptprogramm, wie in Fig. 6 gezeigt ist. In Schritt S400 werden der Unterschied zwischen der Rückstellposition und der Bewegungsmittelposition und der zum Be­ seitigen des Spiels des Eingriffsteils bestimmte Antriebsschrittwert des Motors bezo­ gen auf die Längsrichtung bzw. die Querrichtung aus dem EEPROM 101 ausgele­ sen.

In Schritt S401 werden der Motor des Längsantriebs 330 und der Motor des Quer­ antriebs 340 so angetrieben, daß der für die Längsrichtung bestimmte Antriebsrah­ men 301 und der für die Querrichtung bestimmte Antriebsrahmen 302 an den jeweili­ gen Rückstellpositionen positioniert werden. In Schritt S402 werden dann auf Grundlage des Unterschiedes zwischen den Rückstellpositionen und den Bewe­ gungsmittelpositionen die Antriebe 330 und 340 so angesteuert, daß der Linsen­ rahmen 30 an die Mittelposition für die Bewegung in Längsrichtung und die Mittelpo­ sition für die Bewegung in Querrichtung bewegt werden.

In Schritt S403 werden Markierungszeichen oder Flags F1 und F2 auf einen vorbe­ stimmten Wert gesetzt. Das Markierungszeichen F1 zeigt die Drehrichtung des Motors des Längsantriebs 330 und das Markierungszeichen F2 die Drehrichtung des Motors des Querantriebs 340 an. Wird der Motor des Längsantriebs 330 in der in Fig. 2 dargestellten Blickrichtung im Uhrzeigersinn gedreht, um den Linsenhalterah­ men 30 in die Mittelposition für die Bewegung in Längsrichtung anzutreiben, wo­ durch dieser in Richtung y2 (in negative Richtung, d. h. nach unten) bewegt wird, so wird das Markierungszeichen F1 auf +1 gesetzt. Wird der Motor des Längsantriebs 330 in der in Fig. 2 gezeigten Blickrichtung im Gegenuhrzeigersinn gedreht und da­ mit der Linsenhalterahmen 30 in Richtung y1 (in positive Richtung, d. h. nach oben) angetrieben, so wird das Markierungszeichen F1 auf -1 gesetzt.

Wird der Motor des Querantriebs 340 in der in Fig. 2 gezeigten Blickrichtung im Uhrzeigersinn gedreht, um den Linsenhalterahmen 30 in die Mittelposition für die Bewegung in Querrichtung anzutreiben, wodurch dieser in Richtung x2 (in negative Richtung, d. h. nach links) bewegt wird, so wird das Markierungszeichen F2 auf +1 gesetzt. Wird der Motor des Querantriebs 340 in der in Fig. 2 gezeigten Blickrich­ tung im Gegenuhrzeigersinn gedreht und damit der Linsenhalterahmen 30 in Rich­ tung x1 (in positive Richtung, d. h. nach rechts) bewegt, so wird das Markierungs­ zeichen F2 auf -1 gesetzt.

In Schritt S404 wird dann der Zustand des Hauptschalters erfaßt. Ist der Haupt­ schalter ausgeschaltet, so fährt das Programm mit der in Fig. 7 gezeigten Prozedur fort.

In Schritt S411 wird nun der Motor des Längsantriebs 330 und der des Querantriebs 340 so angetrieben, daß der für die Längsrichtung bestimmte Antriebsrahmen 301 und der für die Querrichtung bestimmte Antriebsrahmen 302 jeweils an der entspre­ chenden Rückstellposition angeordnet sind. In Schritt S412 werden die Motore der Antriebe 330 und 340 auf Grundlage der aus dem EEPROM 101 ausgelesenen Un­ terschiede zwischen den Rückstellpositionen und den Mittelpositionen so angetrie­ ben, daß der Linsenhalterahmen 30 in die Mittelposition für die Bewegung in Längs­ richtung und die Mittelposition für die Bewegung in Querrichtung bewegt wird.

Dann werden in Schritt S413 die Motore der Antriebe 330 und 340 angehalten. In Schritt S414 wird die Energieversorgung gestoppt und der Prozeß beendet.

Ist andererseits der Hauptschalter in Schritt S404 nach Fig. 6 eingeschaltet, so wird mit Schritt S405 fortgefahren. In Schritt S405 wird der Zustand des zur Verhinderung der Zitterbewegung bestimmten Schalters erfaßt. Ist dieser Schalter ausgeschaltet, so fährt der Prozeß mit dem Flußdiagramm nach Fig. 8 fort. Ist der Schalter einge­ schaltet, so fährt der Prozeß mit Schritt S406 fort.

In Schritt S421 nach Fig. 8 werden die Motoren der Antriebe 330 und 340 so ange­ trieben, daß der für die Längsrichtung bestimmte Antriebsrahmen 301 bzw. der für die Querrichtung bestimmte Antriebsrahmen 302 an der entsprechenden Rückstell­ position angeordnet ist. Ähnlich wie in der in Schritt S412 ausgeführten Operation werden in Schritt S422 die Motore der Antriebe 330 und 340 so angetrieben, daß der Linsenhalterahmen 30 in die Mittelposition für die Bewegung in Längsrichtung und die Mittelposition für die Bewegung in Querrichtung bewegt wird.

In Schritt S423 wird das Markierungszeichen F1 auf einen Wert gesetzt, der der Drehrichtung des dem Längsantrieb 330 zugeordneten Motors entspricht, der so angesteuert worden ist, daß der Linsenhalterahmen 30 in der Mittelposition für die Bewegung in Längsrichtung positioniert ist. In entsprechender Weise wird das Mar­ kierungszeichen F2 auf einen Wert gesetzt, welcher der Drehrichtung des dem Querantrieb 340 zugeordneten Motors entspricht, der so angesteuert worden ist, daß der Linsenhalterahmen 30 in der Mittelposition für die Bewegung in Querrich­ tung positioniert ist.

In Schritt S424 werden die Motore der Antriebe 330 und 340 angehalten, worauf der Prozeß mit Schritt S425 fortfährt. In Schritt S425 wird der Zustand des Hauptschal­ ters erfaßt. Ist der Hauptschalter ausgeschaltet, so springt der Prozeß zu dem in Fig. 7 gezeigten Schritt S411, und die Operation wird wie vorstehend erläutert beendet. Ist der Hauptschalter eingeschaltet, so fährt der Prozeß mit Schritt S426 fort. In Schritt S426 wird der Zustand des zur Verhinderung des Bildzitterns bestimmten Schalters erfaßt. Ist dieser Schalter ausgeschaltet, so kehrt der Prozeß zu Schritt S425 zurück. Ist dagegen der Schalter eingeschaltet, so fährt der Prozeß mit dem in Fig. 6 gezeigten Schritt S406 fort. Die Operationen der Schritte S425 und S426 werden so lange wiederholt, bis der Hauptschalter ausgeschaltet oder der zur Ver­ hinderung des Bildzitterns bestimmte Schalter eingeschaltet ist.

Wird festgestellt, daß der zur Verhinderung des Bildzitterns bestimmte Schalter in Schritt S405 nach Fig. 6 oder in Schritt S426 nach Fig. 8 eingeschaltet ist, so fährt der Prozeß mit Schritt S406 nach Fig. 6 fort. In Schritt S406 werden ein der Längs­ richtung zugeordneter Zähler und einer der Querrichtung zugeordneter Zähler auf 0 gesetzt.

Wird der Motor des Längsantriebs 330 im Uhrzeigersinn gedreht, um so den Lin­ senhalterahmen 30 in Richtung y2 zu bewegen, so wird der Schrittwert des Motors zu dem Wert des der Längsrichtung zugeordneten Zählers hinzuaddiert. Wird dage­ gen der Motor des Längsantriebs 330 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, um den Lin­ senhalterahmen 30 in Richtung y1 zu bewegen, so wird der Schrittwert des Motors von dem Wert des der Längsrichtung zugeordneten Zählers subtrahiert.

Wird der Motor des Querantriebs 340 im Uhrzeigersinn gedreht, um den Linsenhal­ terahmen 30 in Richtung x2 zu bewegen, so wird der Schrittwert des Motors zu dem Wert des der Querrichtung zugeordneten Zählers hinzuaddiert. Wird dagegen der Motor des Querantriebs 340 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, um den Linsenhal­ terahmen 30 in Richtung x1 zu bewegen, so wird der Schrittwert des Motors von dem Wert des der Querrichtung zugeordneten Zählers subtrahiert.

In Schritt S407 wird dann eine Operation zur Verhinderung des Bildzitterns in Längs­ richtung ausgeführt, während in Schritt S408 eine Operation zur Verhinderung des Bildzitterns in Querrichtung durchgeführt wird. In Schritt S409 wird festgestellt, ob eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist. Schritt S409 wird so lange wiederholt, bis die vorbestimmte Zeit verstrichen ist. Nach Verstreichen dieser Zeit werden die Opera­ tionen ab Schritt S404 durchgeführt. Die Schritte S407 und S408 zur Verhinderung des Bildzitterns werden also einmal während dieser vorbestimmten Zeit durchge­ führt. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist diese Zeit auf 1 ms voreingestellt.

Die Fig. 9 und 10 zeigen den Ablauf der Operation zur Verhinderung des Bildzitterns in Längsrichtung gemäß Schritt S407.

In Schritt S501 wird die der Steuerung 100 zugeführte, auf die Längsrichtung bezo­ gene Winkelgeschwindigkeit in digitale Daten gewandelt. In Schritt S502 wird durch Integrieren dieser Daten die auf die Längsrichtung bezogene Winkelauslenkung be­ rechnet. Auf Grundlage dieser Winkelauslenkung wird in Schritt S503 ein Antriebs­ impulswert des Motors des Längsantriebs 330, nämlich der Antriebsschrittwert des Längsantriebs 330 berechnet. Wird der Motor des Längsantriebs 330 im Uhrzeiger­ sinn gedreht, so wird der Antriebsimpulswert mit einem Pluszeichen (+) versehen.

Wird dagegen der Motor des Längsantriebs 330 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, so wird der Antriebsimpulswert mit einem Minuszeichen (-) versehen.

In Schritt S504 wird festgestellt, ob der Antriebsimpulswert gleich 0 ist. Ist er gleich 0, so ist ein Zittern des durch das Doppelfernrohr betrachteten, fokussierten Bildes nicht aufgetreten. Die Operation zur Verhinderung des Bildzitterns endet demnach, und es wird mit Schritt S408 nach Fig. 6 fortgefahren. Ist der Antriebsimpulswert nicht gleich 0, so fährt der Prozeß mit Schritt S505 nach Fig. 10 fort.

In Schritt S505 wird festgestellt, ob der Antriebsimpulswert positiv oder negativ ist. Ist er positiv, d. h. wird der Motor des Längsantriebs 330 im Uhrzeigersinn gedreht, so fährt der Prozeß mit Schritt S506 fort. Ist der Antriebsimpulswert dagegen nega­ tiv, d. h. wird der Motor des Längsantriebs 330 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, so fährt der Prozeß mit Schritt S512 fort.

In Schritt S506 wird der Wert des Markierungszeichens F1 überprüft. Ist dieser Wert gleich -1, so wird mit Schritt S507 fortgefahren. Wie vorstehend erläutert, bedeutet der Wert -1 des Markierungszeichens F1, daß der Motor des Längsantriebs 330 im Gegenuhrzeigersinn gedreht und der Linsenhalterahmen 30 in Richtung y1, d. h. nach oben, bewegt worden ist. Wie in Schritt S505 festgestellt, ist der Antriebsim­ pulswert positiv, und der Motor des Längsantriebs 330 ist im Uhrzeigersinn zu dre­ hen. Die Drehbewegung des Motors des Längsantriebs 330 wird nämlich umgekehrt, so daß es erforderlich ist, das Spiel der Eingriffteile, d. h. den Schlupf des für die Längsrichtung bestimmten Direktantriebsmechanismus 332 zu beseitigen. In Schritt S507 wird deshalb der aus dem EEPROM 101 in Schritt S400 (vgl. Fig. 6) ausgele­ sene Wert 2 zur Beseitigung des Spiels der zum Eingriff bestimmten Teile zu dem Antriebsimpulswert hinzuaddiert, der auf dem Antriebsschrittwert des Motors basiert.

Da der Motor des Längsantriebs 330 im Uhrzeigersinn gedreht wird, wird das Mar­ kierungszeichen F1 in Schritt S508 auf +1 gesetzt, worauf der Prozeß mit Schritt S509 fortfährt.

In Schritt S509 wird der Motor des Längsanstriebs 330 um einen Schritt im Uhrzei­ gersinn gedreht, und in Schritt S510 wird der auf die Längsrichtung bezogene Zähler um 1 inkrementiert. In Schritt S511 wird dann überprüft, ob der Antriebsimpulswert mit dem Zählerwert des auf die Längsrichtung bezogenen Zählers übereinstimmt. Ist dies nicht der Fall, so kehrt der Prozeß zu Schritt S509 zurück.

Das Antreiben des Motors des Längsantriebs 330 um einen Schritt im Uhrzeigersinn und das Inkrementieren des auf die Längsrichtung bezogenen Zählers werden so lange durchgeführt, bis der Antriebsimpulswert mit dem Zählerwert des Zählers übereinstimmt. Ist dies der Fall, so wird die Operation zur Verhinderung des Bildzit­ terns in Längsrichtung vollendet, indem der Motor des Längsantriebs 330 um die dem Antriebsimpulswert entsprechenden Schritte angetrieben und der Linsenhal­ terahmen 30 in Richtung y2 bewegt wird. Der Prozeß kehrt so zu dem in Fig. 6 ge­ zeigten Schritt S408 zurück.

Ist andererseits der Wert des Markierungszeichens F1 in Schritt S506 gleich +1, so ist der Motor des Längsantriebs 330 im Uhrzeigersinn gedreht und der Linsenhal­ terahmen 30 in Richtung y2, d. h. nach unten, bewegt worden. Wie in Schritt S505 festgestellt, ist der Motor des Längsantriebs 330 im Uhrzeigersinn zu drehen. Der Motor des Längsantriebs 330 ist also in die gleiche Richtung zu drehen, wie dies für die vorhergehende Drehung der Fall war. Es ist deshalb nicht erforderlich, das Spiel oder den Schlupf der für den Eingriff bestimmten Teile des auf die Längsrichtung bezogenen Direktantriebsmechanismus 332 zu beseitigen. Der Prozeß springt so zu Schritt S509, ohne die Schritte S507 und S508 auszuführen.

Ist in Schritt S505 der Antriebsimpulswert negativ, d. h. wird der Motor des Längsan­ triebs 330 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, so fährt der Prozeß mit Schritt S512 fort. In Schritt S512 wird der Wert des Markierungszeichens F1 überprüft. Ist dieser Wert gleich +1, so fährt der Prozeß mit Schritt S513 fort. Wie vorstehend erläutert, be­ deutet der Wert +1 des Markierungszeichens F1, daß der Motor des Längsantriebs 330 im Uhrzeigersinn gedreht und der Linsenhalterahmen 30 in Richtung y2, d. h. nach unten, bewegt worden ist. Wie in Schritt S505 festgestellt, ist der Motor des Längsantriebs 330 im Gegenuhrzeigersinn zu bewegen. Die Drehbewegung des Motors des Längsantriebs 330 wird also umgekehrt, so daß es erforderlich ist, das Spiel der eingreifenden Teile des für die Längsrichtung bestimmten Direktantriebs­ mechanismus 332 zu beseitigen. In Schritt S513 wird deshalb der in Schritt S400 (vgl. Fig. 6) aus dem EEPROM 101 ausgelesene Wert 2 zur Beseitigung des Spiels der eingreifenden Teile von dem Antriebsimpulswert abgezogen, der auf dem An­ triebsschrittwert des Motors basiert.

Da der Motor des Längsantriebs 330 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, wird das Markierungszeichen F1 in Schritt S514 auf -1 gesetzt und der Prozeß in Schritt S515 fortgesetzt.

In Schritt S515 wird der Motor des Längsantriebs 330 um einen Schritt im Ge­ genuhrzeigersinn gedreht, und in Schritt S516 wird der auf die Längsrichtung bezo­ gene Zähler um 1 dekrementiert. In Schritt S517 wird dann überprüft, ob der An­ triebsimpulswert mit dem Zählerwert des Zählers übereinstimmt. Ist dies nicht der Fall, so kehrt der Prozeß zu Schritt S515 zurück.

Das Antreiben des Motors des Längsantriebs 330 um einen Schritt im Gegenuhrzei­ gersinn und das Dekrementieren des auf die Längsrichtung bezogenen Zählers wer­ den so lange wiederholt, bis der Antriebsimpulswert mit dem Zählerwert des Zählers übereinstimmt. Wenn dies der Fall ist, wird die Operation zur Verhinderung des Bildzitterns in Längsrichtung vollendet, indem der Motor des Längsantriebs 330 um die dem Antriebsimpulswert entsprechenden Schritte angetrieben und der Linsen­ halterahmen 30 in Richtung y1 bewegt wird. Der Prozeß kehrt so zu dem in Fig. 6 gezeigten Schritt S408 zurück.

Ist andererseits in Schritt S512 der Wert des Markierungszeichens F1 gleich -1, so ist der Motor des Längsantriebs 330 im Gegenuhrzeigersinn gedreht und der Lin­ senhalterahmen 30 in Richtung y1, d. h. nach oben, bewegt worden. Wie in Schritt S505 festgestellt, ist der Motor des Längsantriebs 330 im Gegenuhrzeigersinn zu drehen. Er ist also in die gleiche Richtung zu drehen, wie dies für die vorhergehende Drehung der Fall war. Aus diesem Grund ist es nicht erforderlich, das Spiel eingreifenden Teile des für die Längsrichtung bestimmten Direktantriebsmechanis­ mus 332 zu beseitigen. Der Prozeß springt deshalb zu Schritt S515, ohne die Schritte S513 und S514 auszuführen.

Wie vorstehend erläutert, wird die vorhergehende Drehrichtung des Motors des Längsantriebs 330 gespeichert, und es wird überprüft, ob die Richtung der zur Ver­ hinderung des Bildzitterns durchgeführten Drehung des Motors gleich der vorherge­ henden Drehrichtung oder zu dieser umgekehrt ist. Sind die Drehrichtungen die gleichen, so wird der Motor des Längsantriebs 330 entsprechend dem von der Steuerung 100 berechneten Impulszählerwert angetrieben. Sind die Drehrichtungen entgegengesetzt, so wird der Motor des Längsantriebs 330 erst angetrieben, nach­ dem der Impulszählerwert so eingestellt ist, daß ein zur Beseitigung des Spiels der eingreifenden Teile des für die Längsrichtung bestimmten Direktantriebsmechanis­ mus 332 bestimmter Impulszählerwert enthalten ist.

Wie aus Fig. 6 (Schritte S406 und S407), Fig. 9 (Schritt S504) und Fig. 10 (Schritte S511 und S517) hervorgeht, werden bei der gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführten Operation zur Verhinderung des Bildzitterns die Korrektionslinsen in Echtzeit angesteuert, indem eine Einheitsoperation wiederholt wird, in der die Kor­ rektionslinsen 31, 32 um einen in Bezug gesetzten Antriebswert aus der Position, in der die Korrektionslinsen 31, 32 durch die vorhergehende Antriebsoperation posi­ tioniert worden sind, in die Position bewegt werden, in der die Korrektionslinsen 31, 32 durch die aktuelle Antriebsoperation positioniert werden sollten.

Nachdem die Operation zur Verhinderung des Bildzitterns in Längsrichtung gemäß Schritt S407 beendet worden ist, wird in Schritt S408 die Operation zur Verhinde­ rung des Bildzitterns in Querrichtung durchgeführt, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Diese Operation wird, wie in den Fig. 11 und 12 angedeutet, in ähnlicher Weise durchge­ führt, wie dies für die auf die Längsrichtung bezogene Operation der Fall ist.

Ein von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 120 ausgegebenes, auf die Querrich­ tung bezogenes Winkelgeschwindigkeitssignal wird in digitale Daten gewandelt (Schritt S601), durch deren Integration ein auf die Querrichtung bezogenes Winkel­ auslenkungssignal berechnet wird (Schritt S602). Auf Grundlage dieses Winkel­ auslenkungssignals wird ein Antriebsimpulswert berechnet (Schritt S603). Wird der Motor des Querantriebs 340 im Uhrzeigersinn gedreht, so wird der Antriebsimpuls­ wert mit einem Pluszeichen (+) versehen, während er mit einem Minuszeichen (-) versehen wird, wenn der Motor im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird.

Die vorhergehende Drehrichtung des Motors des Querantriebs 340 ist durch das Markierungszeichen F2 gespeichert. Ist der Wert von F2 gleich +1, so bedeutet dies, daß der Motor des Querantriebs 340 im Uhrzeigersinn gedreht und damit der Lin­ senhalterahmen 30 in Richtung x2 (in Fig. 2 nach links) bewegt worden ist. Ist der Wert des Markierungszeichens F2 gleich -1, so bedeutet dies, daß der Motor des Querantriebs 340 im Gegenuhrzeigersinn gedreht und damit der Linsenhalterahmen 30 in Richtung x1 (in Fig. 2 nach rechts) bewegt worden ist.

Durch Vergleich des Wertes des Markierungszeichens F2 und des Vorzeichens des Antriebsimpulswertes wird festgestellt, ob die Richtung der zur Beseitigung des Zit­ terns in Querrichtung durchgeführten Drehung des Motors des Querantriebs 340 die gleiche wie die vorhergehende Drehrichtung des Motors (Schritte S605, S606 und S612) oder dieser entgegengesetzt ist.

Sind die Drehrichtungen die gleichen, so wird der Motor des Querantriebs 340 ent­ sprechend dem von der Steuerung 100 berechneten Antriebsimpulswert angetrie­ ben. Sind dagegen die Drehbewegungen entgegengesetzt, so wird der Motor des Querantriebs 340 angetrieben, nachdem der Antriebsimpulswert so eingestellt ist, daß in ihm ein Antriebsimpulswert enthalten ist, der der Beseitigung des Spiels der eingreifenden Teile des für die Querrichtung bestimmten Direktantriebsmechanis­ mus 342 dient (Schritte S607 und S613).

Fig. 13 ist die Vorderansicht eines Linsenhalterahmens 300, auf den ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet wird. In Fig. 13 sind die Kompo­ nenten, die auch in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet werden, mit den Be­ zugszeichen des ersten Ausführungsbeispiels versehen. Die relative Anordnung des Linsenhalterahmens 300 und anderer optischer Systeme zueinander gleicht der des ersten Ausführungsbeispiels. Fig. 13 zeigt den Linsenhalterahmen 30 von der Seite der beiden Objektivlinsen 21 und 22 aus betrachtet. Fig. 14 ist eine seitliche Schnittansicht entlang der Linie B-B nach Fig. 13 in Blickrichtung der Pfeile.

Ein Längsantrieb 370 befindet sich zwischen der ersten und der zweiten Korrekti­ onslinse 31 und 32 auf der Seite der beiden Aufrichtprismen 41 und 42. Der Längs­ antrieb 370 ist ein Schrittmotor und über ein erstes Befestigungselement 374 an dem Flansch 1a befestigt. Ein für die Längsrichtung bestimmter Direktantriebsme­ chanismus 372 enthält eine Schraube 372a mit Außengewinde (Schraubenspindel), eine Mutter 372b und eine Haltevorrichtung 372c aus Metall. Die Schraube 372a ist fest an einer Rotationswelle 371 des Längsantriebs 370 angebracht. Die Mutter 372b steht mit der Schraube 372a in Eingriff. Die Mutter 372b ist über die Befesti­ gungsvorrichtung 372c fest mit dem für die Längsrichtung bestimmten Antriebsrah­ men 301 verbunden.

Nahe dem unteren Ende des Antriebsrahmens 301 ist auf der Seite der beiden Ob­ jektivlinsen 21 und 22 ein Längsantrieb 380 angeordnet. Auch dieser ist ein Schritt­ motor und über ein zweites Befestigungselement 384 an dem Antriebsrahmen 301 befestigt. Ein für die Querrichtung bestimmter Direktantriebsmechanismus 382 ent­ hält eine Schraube 382a mit Außengewinde (Schraubenspindel), eine Mutter 382b und eine Befestigungsvorrichtung 382c aus Metall. Die Schraube 382a ist fest an einer Rotationswelle 381 des Querantriebs 380 montiert. Die Mutter 382b steht in Eingriff mit der Schraube 382a. Über die Befestigungsvorrichtung 382c ist die Mutter 382b fest mit dem für die Querrichtung bestimmten Antriebsrahmen 302 verbunden.

Ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird die Drehbewegung des Längsantriebs 370 durch den Direktantriebsmechanismus 372 in eine geradlinige Bewegung in Längsrichtung umgesetzt. In entsprechender Weise wird die Drehbe­ wegung des Querantriebs 380 über den Direktantriebsmechanismus 382 in eine ge­ radlinige Bewegung in Querrichtung umgesetzt. Mit Ausnahme der Direktantriebs­ mechanismen entspricht der Linsenhalterahmen 300 in seinem Aufbau dem Linsen­ halterahmen 30 des ersten Ausführungsbeispiels. Auch die Operation zur Verhinde­ rung des Bildzitterns gleicht der des ersten Ausführungsbeispiels.

Bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der für die Längsrichtung bestimmte Antriebsrahmen 301 an dem Flansch 1a befestigt, der als Einheit an dem Körper des Doppelfernrohrs ausgebildet ist. Das Halten des Antriebsrahmens 301 übernimmt also der Körper selbst. Auf diese Weise kann die Anzahl der in dem Doppelfernrohr angebrachten Komponenten verringert werden.

In den beiden erläuterten Ausführungsbeispielen ist der Flansch 1a als Einheit an der Innenwand des Doppelfernrohrs ausgebildet. Es kann jedoch ebenso ein Außen­ rahmen als den Antriebsrahmen 301 haltende Komponente vorgesehen sein, der an dem Körper des Doppelfernrohrs anbringbar und von diesem lösbar ist.

Claims (9)

1. Einrichtung zur Verhinderung des Bildzitterns in einem optischen Instrument mit
einem Detektor (110, 120) zum Erfassen einer der Zitterbewegung des Instru­ mentes entsprechenden Bewegungsgröße,
optischen Korrektionssystemen (31, 32) zum Korrigieren der Zitterbewegung eines fokussierten Bildes, die durch die Zitterbewegung des Instrumentes ver­ ursacht wird,
Antriebssystemen, die einen Antrieb (330, 340) und einen Transmissionsme­ chanismus (332, 342) zum Übertragen einer Bewegung des Antriebs (330, 340) auf die Korrektionssysteme (31, 32) enthalten und die Korrektionssysteme (31, 32) entlang einer vorbestimmten Achse bewegen, die in einer zu den optischen Achsen der Korrektionssysteme (31, 32) senkrechten Ebene liegt,
und einer Steuerung (100) zum Ansteuern der Antriebssysteme derart, daß der Unterschied zwischen der Bewegungsgröße und Positionsdaten der Korrekti­ onssysteme (31, 32) beseitigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuerung (100) die Antriebssysteme bei Bewegung der Korrektionssy­ steme (31, 32) in eine Bewegungsrichtung, die der vorhergehenden Bewe­ gungsrichtung der Korrektionssysteme (31, 32) entgegengesetzt ist, unter Be­ rücksichtigung eines bei dem Richtungswechsel in dem Transmissionsmecha­ nismus auftretenden Spiels ansteuert.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (100) versehen ist mit
einem Operatormittel, das mit einem Antriebswert und einer Antriebsrichtung des Antriebs (330, 340) operiert, wobei die Korrektionssysteme (31, 32) so be­ wegt werden, daß der Unterschied beseitigt wird, und
einem Mittel zum Überprüfen, ob sich die Antriebsrichtung des Antriebs (330, 340) gegenüber der vorhergehenden Antriebsrichtung ändert,
wobei bei Feststellung einer Änderung der Antriebsrichtung das Operatormittel den Antriebswert des Antriebs (330, 340) unter Einbeziehung einer das Spiel kompensierenden Antriebswertkomponente berechnet.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebs­ wertkomponente in einem Speicher (101) gespeichert ist und daß das Opera­ tormittel bei Feststellung einer Änderung der Antriebsrichtung die Antriebs­ wertkomponente aus dem Speicher (101) ausliest und den Antriebswert unter Berücksichtigung der Antriebswertkomponente zur Beseitigung des Unter­ schiedes einstellt.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Operator­ mittel die Antriebswertkomponente unter Beseitigung des Unterschiedes zu dem Antriebswert hinzuaddiert, wenn die vorhergehende Bewegungsrichtung eine erste, längs der vorbestimmten Achse weisende Richtung ist und die ak­ tuelle Bewegungsrichtung eine zweite, in einem Winkel von 180° gegen die er­ ste Richtung weisende Richtung ist, und daß das Operatormittel die Antriebs­ wertkomponente unter Beseitigung des Unterschiedes von dem Antriebswert subtrahiert, wenn die vorhergehende Bewegungsrichtung die zweite Richtung und die aktuelle Bewegungsrichtung die erste Richtung ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spei­ cher (101) einen nichtflüchtigen Speicher enthält, der löschbar und program­ mierbar ist.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Antrieb (330, 340) einen Schrittmotor enthält.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Transmissi­ onsmechanismus (332, 342) eine Drehbewegung des Schrittmotors in eine ge­ radlinige Bewegung umsetzt.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Transmissi­ onsmechanismus (332, 342) versehen ist mit einem Zahnradelement (332a, 342a), das an einem freien Ende einer Rotationswelle (331, 341) des Schritt­ motors in gegenüber einem Lagerzapfen der Rotationswelle (331, 341) abge­ wandter Anordnung befestigt ist, und einer Zahnstange (332b, 342b), die an einem Halteelement (320) der Korrektionssysteme befestigt ist und in das Zahnradelement (332a, 342a) eingreift.

9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Transmissi­ onsmechanismus (332, 342) versehen ist mit einer Schraube (372a), die an ei­ ner Spitze einer Rotationswelle (371) des Schrittmotors befestigt ist, und einer Mutter (372b), die an einem Halteelement (372c) der Korrektionssysteme (31, 32) befestigt ist und in die Schraube (372) eingreift.