DE19924074A1 - Optische Einrichtung mit Zitterkorrektionsfunktion - Google Patents

Abstract

Ein für die Längsrichtung bestimmter Antriebsrahmen (301) wird in einer Aussparung eines Flansches (1a) von Halteelementen (310) gehalten. Er ist dabei in Längsrichtung verschiebbar. Die Aussparung des Flansches (1a) enthält Innenwände (1L, 1R), die parallel zur Längsrichtung verlaufen. Ein für die Querrichtung bestimmter Antriebsrahmen (302), der Korrektionslinsen (31, 32) hält, ist in einer Aussparung des für die Längsrichtung bestimmten Antriebsrahmens (301) gehalten und dabei in Querrichtung verschiebbar. Die Aussparung des für die Längsrichtung bestimmten Antriebsrahmens (301) enthält Innenwände (301U, 301B), die in Querrichtung verlaufen. Ein für die Längsrichtung bestimmter Antrieb (330) enthält eine Spindel (332), deren Spitze stets gegen ein Andrückelement (334) drückt, das an dem für die Querrichtung bestimmten Antriebsrahmen (302) befestigt ist. Die Antriebe (330, 340) sind jeweils an dem Flansch (1a) befestigt.

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Einrichtung, z. B. ein Doppelfernrohr, die mit einer Vorrichtung zur Verhinderung des Bildzitterns ausgestattet ist.

Für gewöhnlich ist eine optische Einrichtung, z. B. ein Doppelfernrohr, mit einer Vorrichtung ausgestattet, die das beispielsweise durch das Verwackeln der Ka­ mera verursachte Zittern eines fokussierten Bildes korrigiert. Eine solche Vor­ richtung enthält optische Korrektionssysteme, die in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse der Einrichtung in zwei Dimensionen so angetrieben werden, daß die Zitterbewegung der Einrichtung kompensiert wird.

Die Korrektionssysteme werden längs zweier Achsen bewegt, die zu der vorste­ hend genannten Ebene senkrecht verlaufen. Es müssen deshalb mindestens zwei Antriebsvorrichtungen für die beiden Achsen vorgesehen sein. Die Anbringung mehrerer solcher Antriebsvorrichtungen führt jedoch zu einer Vergrößerung der Abmessungen der Korrektionsvorrichtung. Dies wiederum erschwert die Miniatu­ risierung, die in optischen Einrichtungen zunehmend wichtig wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Zitterkorrektion anzugeben, die kompakt aufgebaut ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Gegenstände der unabhängigen An­ sprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Un­ teransprüche sowie der folgenden Beschreibung.

Bei dem Gegenstand nach Anspruch 1 bilden der erste Antriebsrahmen und der zweite Antriebsrahmen eine Einheit, beispielsweise in Form eines Linsenhal­ terahmens. Die Antriebsmechanismen der optischen Korrektionssysteme stellen deshalb eine Einheit dar. Das Anbringen der Antriebsmechanismen in der opti­ schen Einrichtung gestaltet sich so einfacher. Weiterhin können die Gesamtab­ messungen der optischen Einrichtung, insbesondere in Richtung der optischen Achse, verringert werden.

Da bei der Weiterbildung nach Anspruch 3 die Antriebsrahmen aus einem Kunst­ harzmaterial mit geringem Reibungskoeffizienten bestehen, ist ein gleichmäßiger und sanfter Antrieb dieser Rahmen in Längs- und Querrichtung möglich, der un­ beeinflußt bleibt von der zwischen den Komponenten des Linsenhalterahmens auftretenden Reibung. Auf diese Weise ist eine rasche Korrektion des Bildzitterns möglich.

Bei den Weiterbildungen nach den Ansprüchen 9, 10, 15 und 18 ist ein gleichför­ miger Antrieb des ersten Antriebsrahmens möglich, ohne daß von den Unterlag­ scheiben eine hemmende Wirkung ausgeht, da die Dicke des Fixierrahmens größer ist als die Dicke des ersten Antriebsrahmens längs der optischen Achsen. Da die Dicke des ersten Antriebsrahmens größer ist als die Dicke des zweiten Antriebsrahmens längs der optischen Achsen, gilt entsprechendes für den zwei­ ten Antriebsrahmen. Auch dies ermöglicht eine rasche Korrektion des Bildzitterns.

Gemäß den Ansprüchen 10, 15 und 18 ist der Unterschied zwischen der Dicke des Fixierrahmens und der Dicke des ersten Antriebsrahmens längs der opti­ schen Achsen so klein, daß die Bewegung des ersten Antriebsrahmens längs der optischen Achsen vernachlässigbar wird. Entsprechend ist der Unterschied zwi­ schen der Dicke des ersten Antriebsrahmens und der Dicke des zweiten Antriebs­ rahmens längs der optischen Achsen so klein, daß die Bewegung des zweiten Antriebsrahmens längs der optischen Achsen vernachlässigbar wird. Auf diese Weise kann eine Defokussierung des Bildes verhindert werden, die ansonsten durch die durch die Bewegung der beiden Antriebsrahmen verursachte Bewegung der Korrektionssysteme auftritt.

Gemäß Anspruch 5 ist der zweite Antriebsmechanismus an dem ersten Antriebs­ rahmen befestigt. Auf diese Weise wird verhindert, daß die zwischen den Kom­ ponenten des zweiten Antriebsmechanismus auftretende Druckkraft die Bewe­ gung des ersten Antriebsmechanismus einschränkt. Die Korrektion des Bildzit­ terns kann so genau gesteuert und die Lebensdauer der in der Einrichtung vorge­ sehenen Komponenten erhöht werden.

Gemäß Anspruch 6 wird der erste Antriebsrahmen allein durch den Linearab­ schnitt des Fixierrahmens während seiner Bewegung in Längsrichtung stetig ge­ führt, während der zweite Antriebsrahmen allein durch den Linearabschnitt des ersten Antriebsrahmens während seiner Bewegung in Querrichtung stetig geführt wird. Im Hinblick auf die Fertigung des ersten Antriebsrahmens ist es deshalb lediglich erforderlich, daß dessen Breite in Querrichtung etwas kürzer ist als die innere Weite des Fixierrahmens in Querrichtung. Entsprechend ist es im Hinblick auf die Fertigung des zweiten Antriebsrahmens lediglich erforderlich, daß dessen Breite in Längsrichtung etwas kürzer ist als die innere Weite der in dem ersten Antriebsrahmen ausgebildeten Ausnehmung in Längsrichtung. Hohe Tole­ ranzanforderungen bei der Fertigung des Fixierrahmens und der beiden Antriebs­ rahmen sind deshalb nicht erforderlich, wodurch die Fertigung dieser Kompo­ nenten erleichtert wird.

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

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 Ausfüh­ rungsbeispiels,

Fig. 3 die vergrößerte Schnittansicht eines Halteelementes,

Fig. 4 die seitliche Schnittansicht des Linsenhalterahmens des ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 5 das Blockdiagramm einer zur Verhinderung des Bildzitterns be­ stimmten Einrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 6 die Vorderansicht des Linsenrahmens des zweiten Ausführungsbei­ spiels,

Fig. 7 die seitliche Schnittansicht des Linsenhalterahmens des zweiten Ausführungsbeispiels und

Fig. 8 die Vorderansicht des Linsenhalterahmens eines dritten Ausfüh­ rungsbeispiels.

Fig. 1 zeigt die typische Anordnung von optischen Systemen eines Doppelfern­ rohrs zueinander, auf welches ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung an­ gewendet wird. In einem ersten optischen System 10 wird an einem Objekt re­ flektiertes 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 Korrekti­ onslinse 32 über ein zweites Aufrichtprisma 42 auf ein zweites Okular 52 gerich­ tet.

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 ersten optischen Systems 10 und die optische Achse OP2 des zweiten optischen Systems 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 Standardebene steht. Wird das Doppelfernrohr in einer Standardposition gehal­ ten, so entspricht die Querrichtung der horizontalen Richtung und die Längsrich­ tung der vertikalen Richtung.

Fig. 2 ist die Vorderansicht des Linsenhalterahmens 30, von der Seite der beiden Objektivlinsen 21 und 22 aus betrachtet. In Fig. 2 sind einige Komponenten in Durchsicht dargestellt, um die Konstruktion des Linsenhalterahmens besser dar­ stellen zu können.

Der Linsenhalterahmen 30 enthält einen für die Längsrichtung bestimmten An­ triebsrahmen 301 und einen für die Querrichtung bestimmten Antriebsrahmen 302. Der für die Längsrichtung bestimmte Antriebsrahmen 301 ist ein Flachele­ ment (Platte). In der Mitte des Antriebsrahmens 301 ist eine Durchgangsöffnung ausgebildet. Der Antriebsrahmen 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 Durchgangsöffnung des An­ triebsrahmens 301. Der Antriebsrahmen 302 wird von an dem Antriebsrahmen 301 angebrachten Halteelementen 320 gehalten und ist in Querrichtung ver­ schiebbar, so daß er bei seiner Bewegung in Querrichtung geführt wird.

Die Durchgangsöffnung des Antriebsrahmens 301 ist so ausgebildet, daß ihre In­ nenwände 301B und 301U in Querrichtung parallel zueinander verlaufen. Die An­ triebsrahmen 301 und 302 bestehen aus einem Kunstharzmaterial mit geringerem Reibungskoeffizienten.

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 zwi­ schen 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.

Die beiden Unterlagscheiben 323 sind also jeweils in einer Ebene angeordnet, die beide Seitenflächen des Antriebsrahmens 301 enthält und senkrecht zu den opti­ schen Achsen OP1 und OP2 steht. Die Unterlagscheiben 323 sind jeweils so nahe an dem Antriebsrahmen 302 angeordnet, daß ein Teil von ihnen dem An­ triebsrahmen 302 überlagert ist. Ein umlaufender Abschnitt des Antriebsrahmens 302 ist so durch die beiden Unterlagscheiben 323 etwas festgeklemmt, so daß sich der Antriebsrahmen 302 teilweise zwischen den beiden Unterlagscheiben 323 befindet. Die Bewegung des Antriebsrahmens 302 parallel zu den optischen Achsen OP1 und OP2 ist deshalb eingeschränkt, wodurch der Antriebsrahmen 302 bei seiner Bewegung in Querrichtung geführt ist.

Das Halteelement 310 (vgl. Fig. 2) hat einen ähnlichen Aufbau wie das Halteele­ ment 320. Ein Schaft einer Schraube 311 ist in einer in dem Flansch 1a ausgebil­ deten 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 Unterlagscheibe 313 zwischen der Mutter und dem Flansch 1a mon­ tiert ist. Ein Randabschnitt des Antriebsrahmens 301 ist durch die Unterlagschei­ ben 313 etwas festgeklemmt.

Die beiden Unterlagscheiben 313 sind so jeweils in einer Ebene angeordnet, die beide Seitenflächen des Flansches 1a enthält und senkrecht zu den optischen Achsen OP1 und OP2 steht. Die Unterlagscheiben 313 sind nahe dem Antriebs­ rahmen 301 jeweils so angeordnet, daß sie diesem mit einem Teil überlagert sind. Ähnlich wie der für die Querrichtung bestimmte Antriebsrahmen 302 ist der für die Längsrichtung bestimmte Antriebsrahmen 301 durch die Unterlagscheiben 313 so gehalten, daß er sich nicht in eine Richtung parallel zu den optischen Achsen OP1 und OP2 bewegen kann.

Ein Randabschnitt (Umfangsabschnitt) des Antriebsrahmens 301 ist durch die beiden Unterlagscheiben 313 etwas festgeklemmt, so daß sich der Antriebsrah­ men 301 zwischen den beiden Unterlagscheiben 313 befindet. Der Antriebsrah­ men 301 ist deshalb in einer Richtung parallel zu den optischen Achsen OP1 und OP2 unbeweglich, wodurch er während seines Antriebs in Längsrichtung geführt ist.

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 Ach­ sen 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 Antriebs­ rahmen 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 Antriebs­ rahmens 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 befindet sich in einem mittleren Teil der Antriebsrahmen 301 und 302 auf der Seite der beiden Aufrichtprismen 41 und 42 (vgl. Fig. 1). Der Längsantrieb 330 enthält einen Schrittmotor 331 und eine Spindel (Schraubenwelle) 332. Der Schrittmotor 331 besteht aus einem Motorge­ häuse 331a und einem darin montierten Motor 331b.

Der Motor 331b kann um eine in Längsrichtung weisende Achse in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung drehen. Die Spindel 332 ist so gehalten, daß sie sich mit der Drehbewegung des Motors 331b als Einheit mitdreht und in Richtung ihrer Längs­ achse bewegbar ist. An der Außenfläche der Spindel 332 ist eine Gewinde aus­ gebildet. Die Spindel 332 steht mit einem in den Fig. 2 und 4 weggelassenen In­ nengewinde in Eingriff, das an der Innenfläche einer Hohlwelle des Motorgehäu­ ses 331a ausgebildet ist. Mit der Drehung des Motors 331b in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung wird die Spindel 332 in einer Drehbewegung in Längsrichtung ausgefahren und zurückgezogen. An der Spitze der Spindel 332 ist ein Kopf (Schalenelement) montiert, der an einem Andrückelement 334 anliegt, das über Schrauben 334a und 334b an einem unteren Teil des für die Längsrichtung be­ stimmten Antriebsrahmens 301 befestigt ist.

Erste Schraubenfedern 391 sind nahe den seitlichen Enden des Antriebsrahmens 301 auf der Seite der beiden Objektivlinsen 21 und 22 (vgl. Fig. 1 angeordnet). Die beiden Enden einer solchen Schraubenfeder 391 sind hakenförmig. Eines der Enden ist an einer Schraube 392 eingehakt, die mit einem Teil des Flansches 1a nahe dessen oberer Seite in Eingriff steht, während das andere Ende an einer Schraube 393 eingehakt ist, die mit einem Teil des Antriebsrahmens 301 nahe dessen unterer Seite in Eingriff steht. Die erste Schraubenfeder 391 drückt so den Antriebsrahmen 301 in Richtung y1. Die Schale der Spindel 332 befindet sich so stets mit den Andrückelement 334 in Kontakt.

Ein für die Querrichtung bestimmter Antrieb 340, im folgenden kurz als Queran­ trieb bezeichnet, befindet sich an einer Stelle nahe der unteren Seite des An­ triebsrahmens 301 und 302 auf der Seite der beiden Objektivlinsen 21 und 22 (vgl. Fig. 1). Von der Mittelachse der Antriebsrahmen 301 und 302 in Längsrich­ tung betrachtet, ist er auf der Seite der ersten Korrektionslinse 31 angeordnet. Der Längsantrieb 340 enthält einen Schrittmotor 341 und eine Spindel (Schrau­ benwelle) 342. Der Schrittmotor 341 besteht aus einem Motorgehäuse 341a und einem darin montierten Motor 341b.

Der Motor 341b kann um eine in Querrichtung weisende Achse in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung drehen. Die Spindel 342 ist so gehalten, daß sie sich mit der Drehbewegung des Motors 341b als Einheit mitdreht und in Richtung ihrer Längs­ achse bewegbar ist. An der Außenfläche der Spindel 342 ist ein Gewinde ausge­ bildet. Die Spindel 342 steht mit einem in den Fig. 2 und 4 weggelassenen Innen­ gewinde in Eingriff, das an der Innenfläche einer Hohlwelle des Motorgehäuses 341a ausgebildet ist. Entsprechend der Drehbewegung des Motors 341b in Vor­ wärts- und Rückwärtsrichtung wird die Spindel 342 in einer Drehbewegung in Längsrichtung ausgefahren oder zurückgezogen. An der Spitze der Spindel 342 ist ein Kopf (Schalenelement) angebracht. Dieser drückt gegen ein Andrückele­ ment 344, das über Schrauben 344a und 344b am unteren Teil des für die Quer­ richtung bestimmten Antriebsrahmens 302 befestigt ist.

Der an der Spindel angebrachte Kopf ist ein herkömmliches Element, das durch eine von außen einwirkende Kraft gedreht werden kann. Wird der Antriebsrahmen 301 in Richtung y1 und y2 bewegt, so die Anordnung des Andrückteils 344 und der Spindel 342 zueinander über den Kopf gleichmäßig verändert, wobei sich der Kopf in Kontakt mit dem Andrückelement 344 befindet. Während der Antriebs­ rahmen 302 in Richtung x1 und x2 bewegt wird, kann der Antriebsrahmen 301 in Richtung y1 und y2 bewegt werden. Entsprechendes gilt für den an der Spindel 332 angebrachten Kopf.

Ein im wesentlichen rautenförmiger Flansch 341c ist als Einheit an einem Ende des Motorgehäuses 341a des Schrittmotors 341 ausgebildet. Der Flansch 341c ist an einem Befestigungselement 343 über eine Schraube 343a und eine Schraube 343b gehalten, welche bezüglich des Motorgehäuses 341a auf der gegenüber­ liegenden Seite der Schraube 343a angeordnet ist. Das Befestigungselement 343 ist sicher an dem Flansch 1a befestigt. Das Motorgehäuse 341a ist somit über den Flansch 341c und das Befestigungselement 343 an dem Flansch 1a befe­ stigt.

In entsprechender Weise ist ein im wesentlichen rautenförmiger Flansch 331c als Einheit an einem Ende des Motorgehäuses 331a des Schrittmotors 331 aus­ gebildet. Der Flansch 331c ist an einem Befestigungselement 333 über eine Schraube 333a und eine in den Fig. 2 und 4 weggelassene Schraube gehalten, die bezüglich des Motorgehäuses 331a auf der gegenüberliegenden Seite der Schraube 333a angeordnet ist. Das Befestigungselement 333 ist sicher an dem Flansch 1a befestigt. Das Motorgehäuse 331a ist somit über den Flansch 331c und das Befestigungselement 333 an dem Flansch 1a befestigt.

An dem oberen Teil des Rahmens 301 ist auf der Seite der beiden Objektivlinsen 21 und 22 (Fig. 1) eine zweite Schraubenfeder 396 angeordnet. Ihre beiden En­ den sind hakenförmig. Ein Ende ist an einer Schraube 397 eingehakt, die mit ei­ nem Teil des oberen Endes des Antriebsrahmens 301 in Eingriff steht, und zwar auf der Seite, auf der sich die erste Korrektionslinse 31 befindet. Das andere Ende ist in einer in einem Flansch 398 ausgebildeten Bohrung 398c eingehakt. Der Flansch 398 ist an einem mittleren Abschnitt des Antriebsrahmens 302 an dessen oberem Ende befestigt. Die zweite Schraubenfeder 396 drückt 50 den Antriebsrahmen 302 in Richtung x1. Die Schale der Spindel 342 steht so in Kon­ takt mit dem Andrückelement 344.

Dreht der Motor 331b in Vorwärtsrichtung, so erstreckt sich die Spindel 332 in ei­ ner Drehbewegung in Richtung y2, d. h. nach unten. Die Bewegung der Spindel 332 in Richtung y2 wird über das Andrückelement 334 auf den Antriebsrahmen 301 übertragen. Wie vorstehend erläutert, ist der Rahmen 301 verschiebbar an dem Flansch 1a gehalten, so daß er entsprechend der Drehbewegung des Motors 331b gegen die in Richtung y1 wirkende Federkraft der ersten Schraubenfeder 391 in Richtung y2 angetrieben wird. Dreht dagegen der Motor 331b in Rück­ wärtsrichtung, so wird die Spindel 332 in Richtung y1, d. h. nach oben zurückge­ zogen, so daß der Antriebsrahmen 301 durch die in Richtung y1 wirkende Feder­ kraft der ersten Schraubenfeder 391 in Richtung y1 angetrieben wird. Die Bewe­ gung des Antriebsrahmens 301 in die Richtungen y1 und y2 wird durch entspre­ chende Linearabschnitte des Flansches 1a, nämlich den Innenwänden 1L und 1R, und das Halteelement 310 geführt.

Dreht der Motor 341b in Vorwärtsrichtung, so erstreckt sich die Spindel 342 in ei­ ner Drehbewegung in Richtung x2, d. h. in Fig. 2 nach links. Die Bewegung der Spindel 342 in Richtung x2 wird über das Andrückelement 344 auf den für die Querrichtung bestimmten Antriebsrahmen 302 übertragen. Wie vorstehend er­ läutert, ist der Antriebsrahmen 302 verschiebbar an dem Antriebsrahmen 301 gehalten, so daß der Antriebsrahmen 302 entsprechend der Drehbewegung des Motors 341b in die in Richtung x1 wirkende Federkraft der zweiten Schraubenfe­ der 396 in Richtung x2 angetrieben wird. Dreht dagegen der Motor 341b in Rück­ wärtsrichtung, so wird die Spindel 342 in einer Drehbewegung in Richtung x1, d. h. in Fig. 2 nach rechts zurückgezogen, so daß der Antriebsrahmen 302 durch die in Richtung x1 wirkende Federkraft der zweiten Schraubenfeder 396 in Richtung x1 angetrieben wird. Die Bewegung des Antriebsrahmens 302 in die Richtung x1 und x2 wird durch entsprechende Linearabschnitte der Öffnung des Antriebsrahmens 301, nämlich die Innenwände 301U und 301B, und die Halteelemente 320 geführt.

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 Winkelgeschwindigkeits­ sensor 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 Zitterbe­ wegung in Querrichtung.

Ein Sensorverstärker 111 für die Längsrichtung ist mit dem Winkelgeschwindig­ keitssensor 110 verbunden und verstärkt die von diesem ausgegebene, in Längsrichtung gerichtete Winkelgeschwindigkeit. Diese von dem Sensorverstär­ ker 111 ausgegebene, verstärkte Winkelgeschwindigkeit in Längsrichtung wird einer Steuerung 100 zugeführt. Die Steuerung 100 ist beispielsweise ein Mikro­ computer. In ähnlicher Weise ist ein Sensorverstärker 121 für die Querrichtung mit dem Winkelgeschwindigkeitssensor 120 verbunden und verstärkt die von die­ sem ausgegebene, in Querrichtung gerichtete Winkelgeschwindigkeit. Die von dem Sensorverstärker 121 ausgegebene, 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 vorbestimm­ ten Synchronsignals in digitale Werte gewandelt. Jeder digitale Wert wird einer Integration unterworfen, so daß ein auf die Längsrichtung bezogenes Winkel­ auslenkungssignal und ein auf die Querrichtung bezogenes Winkelauslenkungs­ signal, die jeweils dem Ausmaß der Kameraverwacklung in die jeweilige Richtung entsprechen, berechnet werden. Auf Grundlage des auf die Längsrichtung bezo­ genen Winkelauslenkungssignals wird ein Antriebswert des Linsenhalterahmens 30 für die Längsrichtung in einer Ebene senkrecht zu den optischen Achsen OP1 und OP2 berechnet, d. h. eine Antriebsschrittzahl des Motors des Längsantriebs 330 (dem Motor zugeführte Impulszahl). In ähnlicher Weise wird für das auf die Querrichtung bezogene Winkelauslenkungssignal ein Antriebswert des Linsen­ halterahmens 30 für die Querrichtung in der entsprechenden Ebene berechnet, d. h. die Antriebsschrittzahl des Motors des Querantriebs 340.

Der Motor 331b des Längsantriebs 330 wird auf Grundlage der von der Steuerung 100 ausgegebenen Impulszahl gedreht. Die Drehbewegung des Motors 331b des Längsantriebs 330 wird durch den für die Längsrichtung bestimmten Direktan­ triebsmechanismus 332 auf den Linsenhalterahmen 30 übertragen, so daß dieser in Längsrichtung bewegt wird. In entsprechender 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 be­ stimmten Direktantriebsmechanismus 342 auf den Linsenhalterahmen 30 übertra­ gen, so daß dieser in Querrichtung bewegt wird.

Fig. 6 ist die Vorderansicht der zur Verhinderung des Bildzitterns bestimmten Einrichtung, auf die ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet wird. Fig. 6 zeigt die Einrichtung von der Seite der beiden Objektivlinsen 21 und 22 aus betrachtet. Fig. 7 ist eine seitliche Schnittansicht entlang der Linie B-B in Blickrichtung der in Fig. 6 gezeigten Pfeile. In den Fig. 6 und 7 haben die Kompo­ nenten des zweiten Ausführungsbeispiels, die mit denen des ersten Ausführungs­ beispiels übereinstimmen, die für das erste Ausführungsbeispiel verwendeten Bezugszeichen.

Ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist an einem Ende des Motorge­ häuses 341a des Schrittmotors 341 des Querantriebs 340 der im wesentlichen rautenförmige Flansch 341c ausgebildet. Er ist über Schrauben 345a und 345b an einem Befestigungselement 345 befestigt. Das Befestigungselement 345 ist an dem für die Längsrichtung bestimmten Antriebsrahmen 301 fixiert. Das Motor­ gehäuse 341a ist so über den Flansch 341c und das Befestigungselement 345 an dem Antriebsrahmen 301 befestigt. Die anderen Teile entsprechen in ihrem Auf­ bau denen des ersten Ausführungsbeispiels. Entsprechend der Drehbewegung des Motors 331b in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung wird die Spindel 332 des Schrittmotors 331 des Längsantriebs 330 in einer Drehbewegung in Richtung ih­ rer Längsachse ausgefahren und zurückgezogen. Die Federkraft der ersten Schraubenfedern 391 drückt den Kopf der Spindel 332 stets gegen das An­ drückelement 334, das an dem unteren Teil des Antriebsrahmens 301 befestigt ist. In entsprechender Weise wird die Spindel 342 des Schrittmotors 341 des Querantriebs 340 entsprechend der Drehbewegung des Motors 341b in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung in einer Drehbewegung in Richtung ihrer Längsachse ausgefahren und zurückgezogen. Die Federkraft der zweiten Schraubenfeder 396 drückt den Kopf der Spindel 342 stets gegen das Andrückelement 344, das an dem unteren Teil des Antriebsrahmens 302 befestigt ist. Entsprechend der Dreh­ bewegung des Motors 331b wird der Antriebsrahmen 301 in die Richtungen y2 und y1 bewegt. Analog wird der Antriebsrahmen 302 entsprechend der Dreh­ bewegung des Motors 341b in die Richtungen x2 und x1 bewegt.

Fig. 8 zeigt eine Einrichtung zur Verhinderung des Bildzitterns, auf die ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet wird. Fig. 8 zeigt die Einrichtung von der Seite der beiden Objektivlinsen 21 und 22 aus betrachtet. Die Kompo­ nenten des dritten Ausführungsbeispiels, die identisch mit denen des zweiten Ausführungsbeispiels sind, sind mit deren Bezugszeichen versehen.

An dem oberen und dem unteren Teil der linken Seite des in Fig. 8 gezeigten An­ triebsrahmens 301 ist eine Schraubenfeder 410 und eine Schraubenfeder 420 angeordnet. Ein Ende der Schraubenfeder 410 ist über eine Schraube 392 an dem Flansch 1a befestigt, während das andere Ende der Schraubenfeder 410 über eine Schraube 411 an dem Antriebsrahmen 301 befestigt ist. Die Schrau­ benfeder 420 ist mit einem Ende über eine Schraube 421 an dem Flansch 1a und mit ihrem anderen Ende über eine Schraube 422 an dem Antriebsrahmen 301 befestigt. Die Schraubenfedern 410 und 420 drücken so den Antriebsrahmen 301 in Richtung x2. Die linke Seitenfläche des Antriebsrahmens 301 befindet sich so stets in Kontakt mit der Innenwand 1L des Flansches 1a.

An einem linken Seitenteil und einem rechten Seitenteil des Antriebsrahmens 302 ist eine Schraubenfeder 430 bzw. 440 angeordnet. Die Schraubenfeder 430 ist mit einem Ende über eine Schraube 431 an dem Antriebsrahmen 320 und mit ih­ rem anderen Ende über eine Schraube 422 an dem Antriebsrahmen 301 befe­ stigt. Die Schraubenfeder 440 ist mit einem Ende über eine Schraube 441 an dem Antriebsrahmen 302 und mit ihrem anderen Ende über eine Schraube 442 an dem Antriebsrahmen 301 befestigt. Die Schraubenfedern 430 und 440 drücken so den Antriebsrahmen 302 in Richtung y2. Die untere Seitenfläche des Antriebsrahmens 302 befindet sich so stets in Kontakt mit der Innenwand 301B der Öffnung des Antriebsrahmens 301.

In dem dritten Ausführungsbeispiel sorgt lediglich die Innenwand 1L des Flan­ sches 1a dafür, daß die Bewegung des Antriebsrahmens 301 in den Richtungen y1 und y2 stets geführt ist. In entsprechender Weise sorgt auch nur die Innen­ wand 301B der Öffnung des Antriebsrahmens 301 dafür, daß die Bewegung des Antriebsrahmens 302 stets in den Richtungen x1 und x2 geführt ist.

Bei dem ersten, dem zweiten und dem dritten Ausführungsbeispiel ist der Flansch 1a als Einheit an der Innenwand 1 des Doppelfernrohrs ausgebildet. Es kann jedoch ebenso ein Außenrahmen als den Antriebsrahmen 301 haltende Komponente vorgesehen sein, der an dem Körper des Doppelfernrohrs ange­ bracht und von diesem gelöst werden kann.

Weiterhin befindet sich bei dem ersten, bei dem zweiten und dem dritten Ausfüh­ rungsbeispiel der Antriebsrahmen 301 in dem Flansch 1a, während der Antriebs­ rahmen 302 in der Öffnung des Antriebsrahmens 301 angeordnet ist. Es ist je­ doch ebenso möglich, daß ein in Querrichtung angetriebener Rahmen in dem Flansch 1a angeordnet ist, während ein in Längsrichtung angetriebener, die Kor­ rektionslinsen 31, 32 haltender Rahmen in einer Öffnung des in Querrichtung an­ getriebenen Rahmens angebracht ist.

Claims (18)

1. Optische Einrichtung mit Zitterkorrektionsfunktion, mit
einem mit einer Aussparung versehenen ersten Antriebsrahmen (301), der an einem an einer Innenwand der Einrichtung ausgebildeten Fixierrahmen (1a) verschiebbar gehalten ist,
einem zweiten Antriebsrahmen (302), der verschiebbar in der Aussparung des ersten Antriebsrahmens (301) gehalten ist und optische Korrektionssy­ steme (31, 32) hält, welche die Zitterbewegung eines fokussierten Bildes der Einrichtung korrigieren,
einem ersten Antriebsmechanismus (330), der den ersten Antriebsrahmen (301) längs einer ersten Achse antreibt, die in einer zu der optischen Achse (OP1) der Einrichtung vertikalen Ebene angeordnet ist,
und einem zweiten Antriebsmechanismus (340), der den zweiten Antriebs­ rahmen (302) längs einer zweiten Achse antreibt, die in der Ebene senkrecht zu der ersten Achse verläuft.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein mit dem ersten Antriebsrahmen (301) in Kontakt stehender Teil des Fixier­ rahmens (1a) einen zu der ersten Achse parallelen Linearabschnitt (1L, 1R) hat,
zumindest ein mit dem zweiten Antriebsrahmen (302) in Kontakt stehender Teil des ersten Antriebsrahmens (301) einen zu der zweiten Achse paralle­ len Linearabschnitt (301U, 301B) hat,
der erste Antriebsrahmen (301) bei seiner durch den ersten Antriebsme­ chanismus (330) veranlaßten Bewegung von dem zu der ersten Achse pa­ rallelen Linearabschnitt (1L, 1R) geführt wird,
und der zweite Antriebsrahmen (302) bei seiner durch den zweiten An­ triebsmechanismus (340) veranlaßten Bewegung von dem zu der zweiten Achse parallelen Linearabschnitt (301U, 301B) geführt wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Antriebsrahmen (301, 302) jeweils aus einem Kunst­ harzmaterial mit geringem Reibungskoeffizienten bestehen.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste und der zweite Antriebsmechanismus (330, 340) an dem Fixierrahmen (1a) befestigt sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Antriebsmechanismus (330) an dem Fixierrahmen (1a) und der zweite Antriebsmechanismus (340) an dem ersten Antriebsrahmen (301) befestigt ist.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
erste Elemente (391), die so auf den ersten Antriebsrahmen (301) einwirken, daß dieser stets mit dem zu der ersten Achse parallelen Linearabschnitt (1L, 1R) in Kontakt steht,
und zweite Elemente (396), die so auf den zweiten Antriebsrahmen (302) einwirken, daß dieser stets mit dem zu der zweiten Achse parallelen Linear­ abschnitt (301U, 301B) in Kontakt stehen.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und die zweiten Elemente Schraubenfedern (391, 396) sind.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, gekennzeichnet durch
erste Halteelemente (310), die jeweils versehen sind mit einer ersten Schraube (311), einer ersten Mutter und einem ersten Paar Unterlagschei­ ben (313), wobei die erste Schraube (311) in dem Fixierrahmen (1a) längs der optischen Achse aufgenommen, die erste Mutter auf ein dem Kopf der ersten Schraube (311) abgewandtes freies Ende geschraubt, eine erste der beiden Unterlagscheiben (313) zwischen dem Kopf der ersten Schraube (311) und dem Fixierrahmen (1a) montiert und die zweite der beiden Unter­ lagscheiben (313) zwischen der ersten Mutter und dem Fixierrahmen (1a) montiert ist,
und zweite Halteelemente (320), die jeweils versehen sind mit einer zweiten Schraube (321), einer zweiten Mutter (322) und einem zweiten Paar Unter­ lagscheiben (323), wobei die zweite Schraube (321) in dem ersten Antriebs­ rahmen (301) längs der optischen Achse aufgenommen, die zweite Mutter auf ein dem Kopf (321B) der Schraube (321) abgewandtes freies Ende der zweiten Schraube (321) geschraubt, eine der beiden Unterlagscheiben (323) zwischen dem Kopf (321B) der zweiten Schraube (321) und dem ersten An­ triebsrahmen (301) montiert und die zweite der beiden Unterlagscheiben (323) zwischen der zweiten Mutter (322) und dem ersten Antriebsrahmen (301) montiert ist,
wobei Randabschnitte des ersten Paars Unterlagscheiben (313) Randab­ schnitte des ersten Antriebsrahmens (301) so festklemmen, daß dieser an dem Fixierrahmen (1a) gehalten und seine Bewegung längs der optischen Achse gehemmt ist,
und Randabschnitte des zweiten Paars Unterlagscheiben (323) Randab­ schnitte des zweiten Antriebsrahmens (302) so festklemmen, daß dieser in der Öffnung gehalten und seine Bewegung längs der optischen Achse ge­ hemmt ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Fixierrahmens (1a) längs der optischen Achse größer ist als die Dicke des ersten Antriebsrahmens (301) längs der optischen Achse, und daß die Dicke des ersten Antriebsrahmens (301) längs der optischen Achse größer ist als die Dicke des zweiten Antriebsrahmens (302) längs der optischen Achse.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Unter­ schied zwischen der Dicke des Fixierrahmens (1a) und der Dicke des ersten Antriebsrahmens (301) gerade so klein ist, daß die Bewegung des ersten Antriebsrahmens (301) längs der ersten Achse von der zwischen dem ersten Paar Unterlagscheiben (313) und dem ersten Antriebsrahmen (301) auftre­ tenden Reibung unbeeinflußt und zugleich die Bewegung des ersten An­ triebsrahmens (301) längs der optischen Achse vernachlässigbar ist,
und der Unterschied zwischen der Dicke des ersten Antriebsrahmens (301) und der Dicke des zweiten Antriebsrahmens (302) gerade so klein ist, daß die Bewegung des zweiten Antriebsrahmens (302) längs der zweiten Achse von der zwischen dem zweiten Paar Unterlagscheiben (323) und dem zwei­ ten Antriebsrahmen (302) auftretenden Reibung unbeeinflußt und zugleich die Bewegung des zweiten Antriebsrahmens (302) längs der optischen Achse vernachlässigbar ist.

11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Fixierrahmen (1a) ein als Einheit an der Innenwand der Einrichtung ausgebildeter Flansch (1a) ist.

12. Optische Einrichtung mit Zitterkorrektionsfunktion, mit
einem mit einer Aussparung versehenen ersten Antriebsrahmen (301), der an einem an einer Innenwand der Einrichtung ausgebildeten Fixierrahmen (1a) verschiebbar gehalten ist,
einem zweiten Antriebsrahmen (320), der in der Aussparung des ersten An­ triebsrahmens (301) gehalten ist und optische Korrektionssysteme (31, 32) hält, die das Zittern eines fokussierten Bildes der Einrichtung korrigieren,
und einem Antriebsmechanismus, der die beiden Antriebsrahmen (301, 302) unabhängig voneinander antreibt,
wobei der Fixierrahmen (1a) erste Führungselemente enthält, die den ersten Antriebsrahmen (301) in einer ersten Richtung führen, die in einer zu einer optischen Achse (OP1) der Einrichtung senkrechten Ebene liegt, und der zweite Antriebsrahmen (302) zweite Führungselemente enthält, die den zweiten Antriebsrahmen (302) in einer in der Ebene liegenden, zu der ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung führen.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des ersten Antriebsrahmens (301) längs der optischen Achse kür­ zer ist als die Dicke des Fixierrahmens (1a) längs der optischen Achse
und die ersten Führungselemente in Ebenen angeordnet sind, die beide Seitenflächen des Fixierrahmens (1a) enthalten und senkrecht zu den opti­ schen Achsen verlaufen, wobei die ersten Führungselemente jeweils so nahe dem ersten Antriebsrahmen (301) angeordnet sind, daß ein Teil des jeweiligen Führungselementes dem ersten Antriebsrahmen (301) überlagert ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Führungselemente ein Paar Unterlagscheiben (313) enthalten, das derart in den Ebenen angeordnet ist, daß der Fixierrahmen (1a) zum Teil zwischen den beiden Unterlagscheiben (313) angeordnet ist und jeweils ein Teil der beiden Unterlagscheiben dem ersten Antriebsrahmen (301) überlagert ist.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Unter­ schied zwischen der Dicke des Fixierrahmens (1a) und der Dicke des ersten Antriebsrahmens (301) gerade so klein ist, daß die Bewegung des ersten Antriebsrahmens in der ersten Richtung von der zwischen den Unterlag­ scheiben (313) und dem ersten Antriebsrahmen (301) auftretenden Reibung unbeeinflußt und die Bewegung des ersten Antriebsrahmens (301) längs der optischen Achse vernachlässigbar ist.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dicke des zweiten Antriebsrahmens (302) längs der optischen Achse kürzer ist als die Dicke des ersten Antriebsrahmens (301) längs der optischen Achse
und die zweiten Führungselemente in Ebenen angeordnet sind, die beide Seitenflächen des ersten Antriebsrahmens (301) enthalten und senkrecht zu den optischen Achsen verlaufen, wobei die zweiten Führungselemente je­ weils so nahe der Ausnehmung des ersten Antriebsrahmens (301) angeord­ net sind, daß ein Teil des jeweiligen Führungselementes der Ausnehmung überlagert ist.

17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Führungselemente ein Paar Unterlagscheiben enthalten, das derart in den Ebenen angeordnet ist, daß der erste Antriebsrahmen (301) zum Teil zwi­ schen den beiden Unterlagscheiben angeordnet ist und jeweils ein Teil der beiden Unterlagscheiben der Ausnehmung überlagert ist.

18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Unter­ schied zwischen der Dicke des ersten Antriebsrahmens (301) und der Dicke des zweiten Antriebsrahmens (302) gerade so klein ist, daß die Bewegung des zweiten Antriebsrahmens (302) in der zweiten Richtung von der zwi­ schen den Unterlagscheiben und dem zweiten Antriebsrahmen (302) auf­ tretenden Reibung unbeeinflußt und die Bewegung des zweiten Antriebs­ rahmens (302) längs der optischen Achse vernachlässigbar ist.