DE2829191A1 - DEVICE FOR IMAGE STABILIZATION FOR A STABILIZED OPTICAL DEVICE WITH AN IMAGE UPRATING PRISMA - Google Patents

DEVICE FOR IMAGE STABILIZATION FOR A STABILIZED OPTICAL DEVICE WITH AN IMAGE UPRATING PRISMA

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DE2829191A1
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    • G02B27/644Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for large deviations, e.g. maintaining a fixed line of sight while a vehicle on which the system is mounted changes course

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Description

Die Erfindung betrifft stabilisierte optische Geräte und insbesondere ein stabilisiertes monokulares optisches Gerät mit einem Bildaufrichtungsprisma, das auf der optischen Achse des Objektivs und des ukulars angeordnet ist.The invention relates to stabilized optical devices and, more particularly, to stabilized monocular optical devices with an image erecting prism that is on the optical axis of the lens and the ukular is arranged.

Stabilisierte optische Systeme sind bei monokularen optischen Geräten wie z.B. monokularen Fernrohren benutzt worden, um optische Systeme mit größerer Vergrößerung (z.B. einer Vergrößerung von mehr als 7) bei Bedingungen benutzen zu können, bei denen sonst Huskelbewegun^en und Bewegungen des Fahrzeugs die empfangenen Bilder so stören wurden, daß sie bedeutungslos werden. Typische Benutzungen sind am Lord eines Schiffes, einesStabilized optical systems have been used in monocular optical devices such as monocular telescopes, around optical systems with a larger magnification (e.g. a magnification of more than 7) to be able to use in conditions in which otherwise husky movements and movements of the vehicle the received images were so perturbed that they are meaningless will. Typical uses are on the lord of a ship, one

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BANK: DRESDNER BANK, HAMBURG, 4 030 44« (BLZ 200 800 00) · POSTSCHECK: HAMBURG 147807-200 ■ TELEGRAMM: SPECHTZIES BANK: DRESDNER BANK, HAMBURG, 4 030 44 «(BLZ 200 800 00) · POST CHECK: HAMBURG 147807-200 ■ TELEGRAM: SPECHTZIES

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

Aufklärungsflugzeuges, in Landfahrzeugen und ähnlichem. Obwohl die Beschreibung sich auf "Monokulare" erstreckt, sollte verstanden werden, daß solche Systeme nicht nur in Fernrohren benutzt werden, sondern auch in Kameras und Binokularen, wie z.B. Feldstechern.Reconnaissance aircraft, in land vehicles and the like. Even though As the description extends to "monoculars" it should be understood that such systems are not restricted to telescopes can also be used in cameras and binoculars such as binoculars.

Obwohl bei einigen anfänglichen Systemen eine Stabilisierung in Bezug auf das Objektivlinsensystem stattfand, ist es seit langem bemerkt worden, daß ein stabilisiertes Element, das zwischen dem Objektiv und dem Okular wirksam ist, das am meisten zufriedenstellende Element zum Stabilisieren ist.Although some initial systems stabilized with respect to the objective lens system, it has been since It has long been noticed that a stabilized element between the objective and the eyepiece is effective, is the most satisfactory element for stabilizing.

Eine Objektivlinse oder ein Objektivlinsensystem führt zur Erzeugung eines Bildes (Umkehrung und Seitenverkehrung des Bildes) mit dem kollimierten Licht, das von einem entfernten Objekt aufgenommen wird. Um das Bild wieder in einen geeigneten ZustandAn objective lens or an objective lens system leads to Generation of an image (reversal and reversal of the image) with the collimated light emanating from a distant object is recorded. To get the picture back in a suitable state

1b zu bringen, ißt es notwendig, ein Element oder mehrere Elemente vorzusehen, die ebenfalls zu einer Umkehrung und Seitenverkehrung des Bildes führen. Dies könnte durch ein anderes Linsensystem bewirkt werden. Es gibt auch Systeme von Spiegeln und Prismen, die dies bewirken. Es wurden bei früheren Geräten verschiedene Lösuncsmöglichkeiten verwandt; bei den am meisten zufriedenstellenden Lösun^swegen wird ein optisch ausgerichtetes Bildaufrichturit isprismn verwandt, wie z.B. eines, das in einem Artikel von Lavid B. !'raser beschrieben ist, der den Titel "Design of a Low Cost, Hifh Magnification, Passively Stabilized Monocular, the1 b , it is necessary to provide one or more elements which also lead to an inversion and reversal of the image. This could be achieved by a different lens system. There are also systems of mirrors and prisms that do this. Various solutions were used in earlier devices; Most satisfactory approaches use an optically aligned image erecting prism, such as one described in an article by Lavid B.! 'raser entitled "Design of a Low Cost, Hifh Magnification, Passively Stabilized Monocular , the

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Stedi-Eye (Konstruktion eines billigen, passiv stabilisierten Monokulare mit hoher Vergrößerung, des Stedi-Eye)" trägt und inStedi-Eye (construction of a cheap, passively stabilized monocular with high magnification, the Stedi-Eye) " carries and in

August
SPIE Proceedings, Band 39»/i973 erschienen ist. Ein solches Prisma ist auch in der US-PS 4 013 339 mit dem Titel "Optical Image Stabilizing System (System zum Stabilisieren eines optischen Bildes)" von Kunio Ando und anderen vom 22. Harz 1977 beschrieben. Biese beiden Druckschriften bilden einen Teil der Offenbarung der vorliegenden Anmeldung.
August
SPIE Proceedings, Volume 39 »/ 1973. Such a prism is also described in U.S. Patent 4,013,339 entitled "Optical Image Stabilizing System" by Kunio Ando et al. Both of these documents form part of the disclosure of the present application.

Bie Techniken zum Stabilisieren optischer Geräte haben sich von der kreiselstabilisierten zentralen afokalen Einrichtung- im Mark Systems Modell 1610 bis zur programmierten Stabilisierung unter Verwendung hydrostatischer Techniken gewandelt, bis zur Benutzung von Federn und Lagern zur Erzeugung von meistens abgestimmten und gedämpften Isolatoren, zu den axial orientierten Trägheitsstabilisierungssystemen, die in US-PS 4 013 339 gezeigt sind.Techniques for stabilizing optical devices have moved from the gyro-stabilized central afocal device Mark Systems Model 1610 to programmed stabilization converted using hydrostatic techniques, up to the use of springs and bearings to produce mostly tuned ones and damped isolators, to the axially oriented inertial stabilization systems shown in U.S. Patent 4,013,339 are.

Obwohl die verschiedenen Techniken in einem gewissen Umfange erfolgreich sind, sind die am erfolgreichsten groß, schwerfällig und teuer.Although the various techniques are successful to some extent, the most successful are large, cumbersome and expensive.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines verbesserten Stabilisierungsmechnismua für ein bildaufrichtendes Element, das im ausgerichteten optischen System enthalben ist, wobei derThe object of the invention is therefore to create an improved stabilization mechanism for an image-erecting element, which is included in the aligned optical system, the

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stabilisierte IIeehnismus in einer Entfernung vom optischen Abbildungsweg angeordnet ist, wodurch dessen Verkürzung ermöglicht wird, bei dem konventionelle gyroskopische Teile benutzt werden, die keine durchgehenden Öffnungen wie bei US-PS 4 013 339 aufweisen.stabilized marriage at a distance from the optical Imaging path is arranged, whereby its shortening is enabled, in the conventional gyroscopic parts which do not have through openings as in US Pat. No. 4,013,339.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht bei einer Einrichtung zur Bildstabilisierung für ein stabilisiertes optisches Gerät mit einem bildaufrichtenden Prisma, das im Gehäuse des Gerätes auf der optischen Achse zwischen Objektiv und Okular angeordnet ist, darin, daß im Gehäuse ein Kardanring oder -rahmen drehbar so befestigt ist, daß seine ITormale in Bezug auf die optische Achse schwenkbar ist, daß das bildaufrichtende Prisma um eine die optische Achse schneidende Achse schwenkbar so am Kardanring befestigt ist, daß es um eine mit der Schwenkachse des Ilardanrings einen Winkel bildende Achse schwenkbar ist, daß ein Gyroskop, dessen Achse parallel zu der optischen Achse ist, mit dem Kardanring schwenkbar verbunden ist, daß ein sekundäres Verbindungselement schwenkbar mit dem Gyroskop und dem Prisma ver-The solution according to the invention consists in a device for image stabilization for a stabilized optical device with an image erecting prism, which is arranged in the housing of the device on the optical axis between the objective and the eyepiece is, in that a gimbal ring or frame is rotatably mounted in the housing so that its ITormal with respect to the optical Axis is pivotable that the image erecting prism is pivotable about an axis intersecting the optical axis so on the gimbal is attached that it is pivotable about an axis forming an angle with the pivot axis of the Ilardan ring, that a Gyroscope, the axis of which is parallel to the optical axis, is pivotally connected to the gimbal that a secondary connecting element pivotable with the gyroscope and the prism

wobei
bunden ist,/die \ferbindungspunkte mit den Verbindun^spunkten am Kardanring ein Parallelogramm bilden, und daß der Kardanring ein äußeres Kardanelemeni und das Gyroskop und das Prisma innere Kardanelemente zum Aufrechterhalten der stabilisierten axialen Ausrichtung des bildaufrichtenden Prismas bilden.
whereby
is bound, / the points of connection with the points of connection on the gimbal form a parallelogram, and that the gimbal form an outer gimbal element and the gyroscope and the prism form inner gimbal elements for maintaining the stabilized axial alignment of the image-erecting prism.

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Erfindungsgemäß wird eine Kombination von Elementen benutzt, um ein im Vergleich zu früheren Systemen verkürztes optisches Abbildungssystem zu erhalten, wobei das Abbildungssystem ein Objektiv mit einem weiten Bildfeld, ein Pechan-Dachkantprisma, das durch einen Mechanismus stabilsiert ist, der in einer Entfernung von der optischen Achse angeordnet ist, und ein Okular mit einer Zerstreuungslinse, die vor der eigentlichen Bildebene angeordnet ist, um die Brennweite zu verkürzen, ohne das dabei der Augenabstand verkürzt wird, und mit einer Feldlinse zum Kompensieren der Bildfeldwölbung aufweist.According to the invention, a combination of elements is used in order to achieve a shorter than previous systems to obtain an optical imaging system, the imaging system being a lens with a wide field of view, a Pechan roof prism, which is stabilized by a mechanism located at a distance from the optical axis is, and an eyepiece with a diverging lens, which is arranged in front of the actual image plane, in order to increase the focal length Shorten without shortening the interpupillary distance, and with a field lens to compensate for the field curvature having.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung enthält ein System zum Stabilisieren eines bildaufrichtenden Prismas, das axial zwischen einem Objektiv und einem Okular angeordnet ist, wobei der stabilisierende Mechnismus selbst jedoch auf einer Achse angeordnet ist, die parallel zur optischen Achse ist. Bas Prisma ist kardanisch an einem Joch befestigt, das selbst kardanisch mit einem Gyroskop verbunden ist. Las Prisma und das Gyroskop sind so miteinander verbunden, daß das Prisma genau die gleichen Bewegungen bezüglich des Höhenwinkels oder des Azimuts wie das Gyroskop ausführt.A preferred embodiment of the invention includes a system for stabilizing an image erecting prism, which is arranged axially between an objective and an eyepiece, the stabilizing mechanism itself, however, on an axis which is parallel to the optical axis. The prism is gimbaled to a yoke, which itself is gimbaled to a gyroscope. Las prism and the gyroscope are linked so that the prism is accurate the same movements in elevation or azimuth as the gyroscope performs.

Das bildaufrichtende Prisma ist vorzugsweise ein Pechan-Dachkantprisma, das im konvergierenden Licht vom Objektiv undThe image erecting prism is preferably a Pechan roof prism, that in the converging light from the lens and

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vor der Bildebene wirkt. Das Objektiv hat nicht nur eine verhältnismäßig lange Brennweite (z.B. das 10-fache der Brennweite des Okulars), sondern auch ein weites Bildfeld.acts in front of the image plane. The lens not only has a relatively long focal length (e.g. 10 times the focal length of the eyepiece), but also a wide field of view.

Das gesamte optische Abbildungssystem wird weiter durch das Okular verkürzt, die eine Zerstreuungslinse vor der Bildebene aufweist, um divergierendes Licht auf die Feldlinse dee Okulars zu schicken. Auf diese ¥eise kann der Augenabetand lang genug gehalten werden, wobei jedoch eine weitere Verkürzung der Brennweite des Okulars und eine Verkleinerung des Umfange der Bildfeldwölbung möglich ist, die bei Linsen großen Durchmessers auftritt, die bei Optiken mit weitem Bildfeld verwendet werden.The entire optical imaging system is further shortened by the eyepiece, which has a diverging lens in front of the image plane has to send diverging light to the field lens of the eyepiece. In this way the eye candy can be kept long enough, however, a further shortening of the focal length of the eyepiece and a reduction in scope the curvature of field that occurs with large diameter lenses used in wide field optics will.

Die Erfindung- wird im folgenden beispielsweise anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen :The invention is described below, for example, using an advantageous embodiment with reference to the accompanying drawings. Show it :

Fig. 1 eine Seitenansicht im Querschnitt einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung}Fig. 1 is a cross-sectional side view of a preferred one Embodiment of the invention}

Fig. 2 eine Schrägansicht zur Darstellung der Umkehrwirkung eines Pechan-PrismasjFig. 2 is an oblique view to illustrate the inversion effect of a Pechan prism

Fig. 3 eine Schrägansicht zur Darstellung der seitenumkehren-Fig. 3 is an oblique view to show the reverse side

den Wirkung der Dachspitze auf einem Priemajthe effect of the rooftop on a Priemaj

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Fig. 4 eine vergrößerte Querschnittsansicht des Gyroskops und damit zusammenhängender Teile der Ausführungsform von Fig. 1 j4 is an enlarged cross-sectional view of the gyroscope and related parts of the embodiment of Fig. 1j

Fig. 5 eine Endansicht im Querschnitt der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform; undFigure 5 is an end view in cross section of the embodiment shown in Figure 1; and

Fig. 6 eine schematische Ansicht der optischen Komponenten des Okulars der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform. FIG. 6 shows a schematic view of the optical components of the eyepiece of the embodiment shown in FIG. 1.

In Fig. 1 ist im Querschnitt eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen stabilisierten Monokulare gezeigt. Das.Gehäuse des Monokulare weist viele Präzisionsteile auf, die typischerweise durch Guß- und Bearbeitungstechniken hergestellt und in Übereinstimmung mit wohlbekannten Methoden zusammengesetzt sind. Obwohl viele Teile dargestellt sind, sind nicht alle Teile identifiziert, da das Vorgehen beim Zusammensetzen dieser Teile wohlbekannt ist.In Fig. 1 is a cross-sectional side view of the invention stabilized monocular shown. The housing of the monocular has many precision parts that are typically manufactured by casting and machining techniques and assembled in accordance with well known methods. Even though Many parts are shown, not all parts are identified because the assembly procedure for those parts is well known.

Allgemein gesprochen sind im Gehäuse 10 jedoch ein Objektivlinsensystem 12 und ein Okularlinsensystem 14 untergebracht, die beide auf einer optischen Achse 16 zentriert sind. Jedes dieser Linsensysteme ist so befestigt, daß es eich nicht seitlich von der axialen Stelle wegbewegen kann, obwohl, wie es typisch ist, das Okularlinsensystem axial verschoben werden kann, um das BildGenerally speaking, however, the housing 10 has an objective lens system 12 and an ocular lens system 14, both of which are centered on an optical axis 16. Each of these Lens system is attached so that it cannot move laterally away from the axial location, although, as is typical, the eyepiece lens system can be moved axially around the image

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genau scharf einzustellen. Das Objektiv 12 schließt eine Frontabdeckung aus Glas oder einen Filter 18 und drei optische Linsen 20, 22 und 24 ein. Wie dargestellt ist, sind die Linsen 20 und 24 Sammellinsen und die Linse 22 eine ZerstreuungBlinee. Zusammen können sie als ein "Triplet" mit guten Abbildungseigenschaften im von der Achse entfernten Dereich und mit der benötigten Brennweite bezeichnet werden, obwohl in irgendeinem vorgegebenen System die Brennweite und die Abbildungseigenschaften größer oder kleiner bzw. schlechter oder besser sein können. Die guten Abbildungseigenschaften im von der AchBe entfernten Bereich sind erforderlich, damit das Instrument jederzeit einen Blickwinkel von 6,5 scheinbarer Bewegung hat, und zwar aufgrund des Störurif.-skegels von ί 6,5 des Prismas. Das Objektivlinsensystem muß daher ein gesamtes Bildfeld mit einem Winkel von mehr als 19 erfassen.to focus precisely. The lens 12 includes a glass front cover or filter 18 and three optical ones Lenses 20, 22 and 24. As shown, lenses 20 and 24 are positive lenses and lens 22 is a diffusing line. Together they can be used as a "triplet" with good imaging properties in the remote from the axis The range and the required focal length, although in any given system the focal length and the imaging properties can be larger or smaller or worse or better. The good imaging properties in the area distant from the axis are necessary so that the instrument has a viewing angle of 6.5 more apparent at all times Has movement due to the disturbance cone of ί 6.5 of the prism. The objective lens system must therefore be a whole Capture the field of view at an angle greater than 19.

Das iräzisionsokularlinsensystem 14 schließt sechs Linsen ein; der Zweck dieser Linsen wird weiter unten genauer beschrieben werden.The precision ocular lens system 14 includes six lenses a; the purpose of these lenses will be described in more detail below.

Zwischen dem Objektivlinsensystem 12 und Okularlinsensystem 14 isb auf der optischen Achse ein bildaufrichtendes Element inBetween the objective lens system 12 and the ocular lens system 14 is an image-erecting element in FIG. 14 on the optical axis

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Form eines Pechan-Dachkantprismas/angeordnet. TJm die Wirkung eines Pechan-Dachkanbprismas besser zu verstehen, wird nun auf die Fig. 2 und 3 Bezug genommen, üin Pechan-Prisma ist aus zwei Prismen-
26th
Shape of a Pechan roof prism / arranged. In order to better understand the effect of a Pechan roof prism, reference is now made to FIGS. 2 and 3.

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OOPYOOPY

halften aufgebaut, die einander gegenüberstehende diagonale Oberflächen aufweisen, die Winkel von 45 mit der Eingangsfläche des Halbprismas, das dem Objekt am nächsten ist, und der Ausgangsfläche deB Halbprismas machen, das dem Bild am nächsten ist. Der Luftspalt zwischen diesen Flächen ist typischerweise 2 mm breit. Im nicht mit einem Dach versehenen Pechan-Prisma wird das Licht 5 mal reflektiert, bevor es auf derselben Achse, auf der ee in das Prisma eingetreten ist, heraustritt, nämlich von der diagonalen Oberfläche des ersten Prismas, der versilberten Außenoberfläche des ersten HaIbpriBmas, der Ausgangsfläche des ersten in das zweite HaIbprisma, der Ausgangsfläche des zweiten Halbprismas und nach oben und von der oberen schrägen Fläche zur Eingangsfläche ν"'θ.βΒ zweiten Halbprismas und schließlich aus der Ausgangsfläche des zweiten Halbprismas. Durch ein solclieB Pechan-Prisma ohne Dach wird das ankommende Bild umgedreht. Aus Gründen, die weiter unten deutlicher beschrieben werden, ist es jedoch auch notwendig, eine Seitenumkehrung beim Bild durchzuführen. Eb ist wohl bekannt, daß zu diesem Zweck ein Dach einem der HaIbprismen hinzugefügt werden kann, wie diee z.B. in Fig. 3 gezeigt ist, um eine sechste reflektierende Oberfläche zu erhalten und Bowohl ein Umkehren als auch ein Seitenumkehren des Bildes zu erreichen. In diesem Fall ißt die Spitze des Daches an der oberen Schrägfläche des AuBgangselementes oder zweiten HalbpriBmas angeordnet. Dieses Umkehren und Seitenumkehren iethalves having opposing diagonal surfaces making angles of 45 degrees with the input surface of the half-prism closest to the object and the output surface of the half-prism closest to the image. The air gap between these surfaces is typically 2 mm wide. In the non-roofed Pechan prism, the light is reflected 5 times before it emerges on the same axis on which ee entered the prism, namely from the diagonal surface of the first prism, the silvered outer surface of the first half-prism, the Output surface of the first into the second half prism, the output surface of the second half prism and upwards and from the upper inclined surface to the input surface ν "'θ.βΒ second half prism and finally from the output surface of the second half prism the incoming image is turned upside down. For reasons which will be described more clearly below, however, it is also necessary to carry out a page reversal of the image. It is well known that for this purpose a roof can be added to one of the half prisms, such as the one in Fig 3 to obtain a sixth reflective surface and Bowohl reversing as well as side reversing the Image to achieve. In this case, the top of the roof is arranged on the upper sloping surface of the outlet element or second half-prism. This reversing and page turning is possible

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COPYCOPY

als Bildaufrichtung bekannt. Bas Pechan-Dachkantprisma kann zweckmäßigerweise als ein "bildaufrichtend.es Prisma bezeichnet werden, das eine starke verkürzende Wirkung aufgrund seiner gefalteten Konfiguration hat.known as image erection. Bas Pechan roof prism can expediently referred to as a "bildaufrichtend.es prism" which has a strong shortening effect due to its folded configuration.

Beim vorliegenden System ist das Prisma vor der Bildebene des Objektivlinsensystems angeordnet und arbeitet daher mit konvergierendem Licht. Es führt zu keiner zusätzlichen Vergrößerung oder Verkleinerung und hat keinen Einfluß auf die effektive Brennweite. Aufgrund seines Brechungsindexes hat das Prisma jedoch eine Verlängerungswirkung auf die rückwärtige Brennweite des Objektivlinsensystems.In the present system, the prism is arranged in front of the image plane of the objective lens system and therefore works with converging light. It does not lead to any additional enlargement or reduction and has no effect on the effective focal length. Because of its index of refraction however, the prism has an elongating effect on the rear focal length of the objective lens system.

Die Beschreibung der in Fig. 1 gezeigten Konstruktion wird nun fortgesetzt. Bas Prisma 26 ist im gewissen Umfang zerbrechlich tmd daher in einer gegossenen Prismahalterung befestigt, die auch die Verbindung des Prismas für die Trägheitsstabilisierung ermöglicht. Zuerst ist ein äußerer Kardanring bzw. -rahmen 30 senkrecht zum Gehäuse 10 über Lager befestigt. Biese Lager ermöglichen es dem Eauptkardanring 30, eine Schwenkbewegung um eine Achse in Azimutrichtung durchzuführen. Bas Prisma 26 ist mit dem äußeren Kardanring 30 auf der optischen Achse an einem Punkt 34 verbunden, der in der Hitte zwischen dem Knotenpunkt des Objektivlinsensystems und dem Knotenpunkt des Okularlinsensystems angeordnet ist,,wieThe description of the construction shown in Fig. 1 will now be continued. Bas prism 26 is to some extent fragile and therefore in a cast prism mount attached, which also allows the connection of the prism for inertial stabilization. First is an outer gimbal or frame 30 attached perpendicular to the housing 10 via bearings. These bearings enable the main cardan ring 30 to perform a pivoting movement about an axis in the azimuth direction. Bas prism 26 is with the outer cardan ring 30 on the optical axis at a point 34, which is in the middle between the nodal point of the objective lens system and the nodal point of the ocular lens system is arranged, such as

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dies weiter unten deutlicher beschrieben werden wird. Durch diese Verbindung am Punkt 34 ist es dem Prisma 26 möglich, eine Drehbewegung in Bezug auf den Höhenwinkel durchzuführen. Die nominale Beweglichkeit des Prismas 26 beträgt i 6,5° von der Mitte weg sowohl in Azimut- als auch in Höhenwinkelrichtung, obwohl eine geringere oder größere Bewegungsfreiheit vorgesehen werden kann, wenn dies erwünscht ist.this will be described more clearly below. This connection at point 34 enables the prism 26 to perform a rotary motion in relation to the elevation angle. The nominal mobility of the prism 26 is i 6.5 ° from the center away in both azimuth and elevation directions, although less or more freedom of movement can be provided if so desired.

Das Gyroskop 36 ist mit dem äußeren Kardanring 30 an einem Ort verbunden, der eine Entfernung von der optischen Achse 16 aufweist, und ist mit dieser Achse parallel, wobei der Verbindungspunkt 38 direkt über dem Punkt 34 liegt, so daß eine Linie vom Punkt 38 zum Punkt 34 ^ei dieser Ausführungsform senkrecht zur optischen Achse 16 stehen würde.The gyroscope 36 is attached to the outer gimbal ring 30 connected to a location which is a distance from the optical axis 16 and is parallel with that axis, wherein the junction point 38 is directly above the point 34 so that a line from point 38 to point 34 ^ ei of this embodiment would be perpendicular to the optical axis 16.

Ein sekundäres Verbindungselement 40 verbindet das Gyroskop oder das Hotorkardanelement 36 mit dem Gußstück, das das Priema 26 umschließt, über Drehpunkte 42 bzw. 44· Es ist dargestellt, daß der Punkt 44 in Bezug auf den Punkt 34 und. der Punkt 42 in Bezug auf den Punkt 38 axial ausgerichtet ist. Tatsächlich ist dies nicht notwendig. Es ist jedoch notwendig, daß die Punkte 42 und 44 mit den Punkten 38 und 34 ein Parallelogramm bilden. Es kann nun gesehen werden, daß, wenn sich das Gyroskop 36 um den Punkt 38 dreht, sich das Prisma 26 um einen gleichen Betrag wegen der Verbindung drehen wird, die durchA secondary connector 40 connects the gyroscope or the hotorkardan element 36 with the casting that the Priema 26 encloses, via pivot points 42 and 44 that point 44 in relation to point 34 and. the Point 42 is axially aligned with respect to point 38. In fact, it is not necessary. It is necessary, however, that points 42 and 44 form a parallelogram with points 38 and 34 form. It can now be seen that as the gyroscope 36 rotates about point 38, the prism 26 rotates about one same amount will spin because of the connection that goes through

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das sekundäre Verbindungselement 40 geschaffen ist. Genauso kann sich das Gyroskop 36 nicht um den Punkt 32 drehen, ohne daß sich das Prisma 26 um denselben Betrag dreht.the secondary connector 40 is created. Just like that the gyroscope 36 cannot rotate about point 32 without that the prism 26 rotates by the same amount.

In Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht des Gyroskops 36 mit mehr Einzelheiten gezeigt. Der Teil des Gyroskopes, der mit dem äußeren Kardanring 30 verbunden ist, ist das Motorkardanelement 36, das mit Bolzen am Motorkardangehäuse 48 verbunden und durch Lager 51 von der Drehachse 52 getrennt ist, die mit dem Anker 54 verbunden ist. Der Kommutator des Motors ist durch die Bezugsziffer 56 und die Bürstenanordnung durch die Bezugsziffer 58 bezeichnet. Die radförmige rotierende Hauptmasse 60 des Gyroskops ist im wesentlichen ein großes Schwungrad, das mit der Drehachse verbunden ist.4 is a cross-sectional view of the gyroscope 36 shown in more detail. The portion of the gyroscope that is connected to the outer gimbal 30 is the motor gimbal 36, which is connected to the motor gimbal housing 48 with bolts and is separated from the axis of rotation 52 by bearings 51, which is connected to the armature 54. The commutator of the motor is indicated by the reference numeral 56 and the brush assembly the reference numeral 58 denotes. The wheel-shaped rotating The main mass 60 of the gyroscope is essentially a large flywheel connected to the axis of rotation.

Mit dieser radförmigen rotierenden Hauptmasse 60 ist eine Präzessionsscheibe 62 aus Aluminium verbunden, die kugelförmig ist und eine große mittige Öffnung; hat. Bin Magnet ü4, der entweder ein Permanentmagnet oder ein Elektromagnet sein kann, weist einen Kern 66 auf, wobei die gesamte Konstruktion Schlitze hat, in die die Scheibe 62 eindringt, wenn das Gyroskop 36 geschwenkt wird.With this wheel-shaped rotating main mass 60 is connected a precession disk 62 made of aluminum, which is spherical and has a large central opening; Has. A magnet 4, which can be either a permanent magnet or an electromagnet, has a core 66 , the entire structure having slots into which the disc 62 penetrates when the gyroscope 36 is pivoted.

Es ist gut bekannt, daß, wenn ein Gyroskop von der Achse wegbewe^t werden soll, es bestrebt ist, eine .Reaktionsbewegung imIt is well known that when a gyroscope moves off axis should be, it strives to create a reaction movement in the

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Winkel von 90 zur angelegten Kraft auszuführen. TJm dieser Reaktion entgegenzuwirken, ist es notwendig, ein besonders ausgebildetes Präzessionselement vorzusehen. Das Präzessionselement ist so ausgebildet, daß, wenn die Scheibe 62 in das Magnetfeld des Magneten 64 hineinschneidet, eine Kraft erzeugt wird, die proportional zu den Wirbelströmen ist, die in der Präzessionsscheibe gebildet werden.Execute an angle of 90 to the applied force. To counteract this reaction, it is necessary to provide a specially designed precession element. The precession element is designed so that when the disk 62 cuts into the magnetic field of the magnet 64, a force is generated which is proportional to the eddy currents that are formed in the precession disk.

Aufgrund der Gesetze der Präzession ist beim Gyroskop eine Dämpfung erforderlich, um Hutationsenergie abzuführen.Due to the laws of precession, the gyroscope requires damping in order to dissipate hutation energy.

Vorbekannte Systeme, bei denen eine Verlustkupplung mit Dämpfung zwischen gyroskopischen Komponenten und einem stabilisierten Element vorgesehen sind, verkleinern solche Nutationsstörungen sehr stark, haben jedoch den ITachteil, daß sie ein verzögertes Kachfolgen oder eine Pehlausrichtung des etabilisierten Elementes bewirken. Während abtastender Beobachtungen oder ähnlichem gerät daher das Element leicht ins Schwimmen oder bewegt sich von der Achse weg. Dies wird bei der vorliegenden Konstruktion durch die Bteife Kupplung der gyroskopischen Komponenten und des stabilisierten Elementes vermieden, die durch das Verbindungselement 40 bewirkt wird. Nutationsdämpfung wird durch das Dämpfungsschwungrad 68 erreicht, das mit dem äußeren Kardanring 30 verbunden ist. Die Hauptmasse des Schwungrades ist mit Bolzen mit einem Ring eines energieabsorbierenden Vinylpolymers mit einem großen Dämpfungskoeffizienten verbunden,Previously known systems in which a loss coupling with damping are provided between gyroscopic components and a stabilized element, reduce such nutation disturbances very strong, but have the disadvantage of causing delayed caching or misalignment of the established Cause element. During scanning observations or the like, the element therefore easily floats or moves away from the axis. This is the case with the present Construction avoided by the rigid coupling of the gyroscopic components and the stabilized element is effected by the connecting element 40. Nutation dampening is achieved by the damping flywheel 68, which is with the outer gimbal ring 30 is connected. The main mass of the flywheel is connected by bolts to a ring of energy-absorbing vinyl polymer with a large damping coefficient,

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wobei die Verbindung mit Hilfe von Bolzen 70 an einer Anzahl von Stellen hergestellt ist, die speichenförmig angeordnet sind. Der Ring ist über eine Unterlegscheibe 72 und Bolzen 74 mit einer Oberfläche des Kardanrings 30 verbunden. Lager 76 erlauben Freiheit einer Hin- und Herbewegung der Masse des Schwungrades, ohne daß der Schwerpunkt geändert wird.the connection by means of bolts 70 at a number is made of bodies that are arranged in a spoke shape are. The ring is connected to a surface of the gimbal ring 30 via a washer 72 and bolts 74. Camp 76 allow the mass of the flywheel to move freely to and fro without changing the center of gravity.

Auch der Arretiermechanismus kann am besten im Zusammenhang mit Fig. 4 erklärt werden. Ein Bolzen oder Stift 78, der entlang der Achse vom Gyroskop 36 vom Rahmen 80 nach außen gedrückt ist, wirkt mit der inneren Kegeloberfläche 82 eines Kolbens 84 zusammen, die über den Bolzen paßt. Die kegelförmige Fläche reduziert sich in ihrer Mitte zu einem mit dem Bolzen zusammenpassendem Loch. Ein Kipphebel 86 betätigt den Kolben, wobei die dargestellte Stellung die arretierte Stellung ist. Es sollte festgehalten werden, daß im arretierten Zustand das Gyroskop mechanisch so festgehalten wird, das seine Achse parallel zur optischen Achse ist. Die Feder 88 übt eine leicht nach innen gerichtete Torspannung auf den Kolben 84 aus. Der gesamte Arretierunfsmechanismus ist mit Bolzen 90 am Gehäuse 10 befestigt.The locking mechanism can also best be explained in connection with FIG. A bolt or pin 78 that pushed outwardly from frame 80 along the axis of gyroscope 36 is, cooperates with the inner tapered surface 82 of a piston 84 which fits over the pin. The cone-shaped Area reduces in its center to a hole that mates with the bolt. A rocker arm 86 operates the piston, the position shown being the locked position. It should be noted that when locked, the gyroscope is held mechanically so that its axis is parallel to the optical axis. The spring 88 exerts a slight inward movement directed gate tension on the piston 84. The entire locking mechanism is fastened to the housing 10 with bolts 90.

Hit einem Druckknopf 91 kann der Arretierungsmechnismus betätigt werden, um das Gyroskop zu entarretieren.The locking mechanism can be actuated by pressing a push button 91 unlock the gyroscope.

Ausgleichgewichte 92 sind vorgesehen und über eine Mutter auf einem mit Gewinde versehenen Bolzen 96 befestigt. Elektrische Leitungen 98 schaffen elektrische Verbindung von der gedrucktenBalance weights 92 are provided and about a nut mounted on a threaded bolt 96. Electric Leads 98 provide electrical connection from the printed circuit

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Schaltungskarte 100 für die Stromversorgung zum Kardanelement des Zreiselmotorsj Batterieverbindung ist durch Drähte 9Ö her-Circuit card 100 for the power supply to the gimbal element of the rotary motor j The battery connection is established by wires 9Ö

enen

gestellt. Die Drähte oder Verbindung/98 gehen durch Punktkontakte 104 an einer Anzahl von Stellen hindurch, obwohl auch andere Mittel vorgesehen sein können, um elektrische Leistung zum Motor des Gyroskops gelangen zu lassen. Der Ein-Aus-Druokschalter ist durch die Bezugsziffer 1O6 bezeichnet.posed. The wires or connection / 98 go through point contacts 104 at a number of locations therethrough, although other means of supplying electrical power may be provided to get to the motor of the gyroscope. The on-off push button is denoted by the reference numeral 1O6.

Bei einer typischen Ausführungsform wird volle Arbeitsgeschwindigkeit ungefähr 25 See. nach dem Einschalten erreicht. Das Startdrehmoment beträgt ungefähr 0,0092 Fm (1,5 in.oz.). Die Einheit benötigt eine Leistung von 1,6 Watt an einem 10-ToIt-Eingang und benötigt drei 4,5 Volt Batterien.In a typical embodiment, full operating speed will be approximately 25 nautical miles. reached after switching on. The starting torque is approximately 0.0092 Fm (1.5 in.oz.). The unit requires 1.6 watts of power on a 10-ToIt input and requires three 4.5 volt batteries.

üei dieser Ausführung forin ist die gesamte Anordnung durch verschiedene Kittel gufa abgedichtet, die gezeigt, aber nicht vollständig beschrieben sind. Ist die Anordnung-jedoch einmal abgedichtet, so wird sie über ein Keinigungsventil 100 unter Druck gesetzt.In this version, the entire arrangement is through various smocks gufa sealed that are shown but not fully described. However, the arrangement is once sealed, it is pressurized through a drain valve 100.

Die Okularlinsenanordnung 14 i3t in ihrem eigenen Gehäuse 110 untergebracht, das einen Stift 112 aufweist, der innerhalb eines Schlitzes im Gußteil 115 beweglich ist, betätigt durch die Scharfeinstellung 114 für das Okular. Das Okularlinsensystem ist durch eine AugenabschirmunA 118 geschützt, an die das Auge desThe eyepiece lens assembly 14 is housed in its own housing 110 which has a pin 112 movable within a slot in the casting 115 actuated by the focus 114 for the eyepiece. The ocular lens system is protected by an eye shield 118 to which the eye of the

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BAD GRIGJNALBAD GRIGJNAL

Benutzers angelegt wird. Durch, die Aug-enab schirmung 118 ist eine vollständige Abdeckung gegen die Stirn des Benutzers geschaffen, um Schutz gegen Spiegelung und Blendung aufgrund der Tatsache zu schaffen, daß sie das Auge umgibt, und um eine die
Einrichtung zu schaffen, durch/die gesamte Anordnung relativ zum Benutzer in eine feste Stellung gebracht werden kann. In Fig. 5 ist die Form des äußeren Kardanrings 30 und des sekundären ■Verbindungselementes 40 vollständiger gezeigt. Damit sich das Prisma nicht relativ zum Gyroskop bewegt, sind die Lager an den Drehpunkten um die Punkte 42 und 44 vorbelastet oder vorgespannt.
User is created . By, the Aug-enab shield 118 is a complete cover against the forehead of the user to provide protection against reflection and glare due to the fact that it surrounds the eye, and around the
To create means by / the entire arrangement can be brought into a fixed position relative to the user. In Fig. 5, the shape of the outer gimbal 30 and secondary connector 40 is shown more fully. To prevent the prism from moving relative to the gyroscope, the bearings are preloaded or preloaded at the pivot points about points 42 and 44.

In Fig. 5 ist auch die optimale elektrische Durchführungsverbindunfc am Kontakt IO4 dargestellt.Also in Fig. 5 is the optimal electrical feed-through connection shown at contact IO4.

In Fig. 6 ist schematisch die erfindungsgemäße Okularlinsenanordnung dargestellt. Bei Präzissionsokularen werden allgemein sechs oder mehr Linsen verwendet. Hit dem in Verbindung mit dem gerade beschriebenen stabilisierten optischen System dargestellten System werden jedoch einige besondere Vorteile erreicht, die bei Anordnungen gemäß dem Stand der Technik nicht zur Verfügung stehen. Diese Vorteile werden durch die Anordnung der Zerstreuungslinse 126 und der Feldlinse 128 erhalten.The ocular lens arrangement according to the invention is schematically shown in FIG. 6 shown. In precision eyepieces, six or more lenses are commonly used. Hit the in conjunction with the However, some particular advantages are achieved in the stabilized optical system just described Arrangements according to the prior art are not available. These advantages are achieved through the arrangement of the diverging lens 126 and the field lens 128 received.

Der gestrichelte Ort I30 ist der Ort für die Bildebene, die sich durch das Objektivlinsensystem ergibt und die noch durch die Brechungseigenschaften des Prismas noch ein wenig verschoben ist.The dashed location I30 is the location for the image plane that results from the objective lens system and which is still slightly displaced by the refractive properties of the prism.

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Es ist ersichtlich, daß eine Anordnung der I'eldlinse am konventionellen Ort ohne den Vorteil der Linse 126 nicht die erwünschte Wirkung haben würde, die Bildfeldwölbung des Systems flacher zu machen, was wegen der Eigenschaften eines weiten Bildfeldes des Objektivs erforderlich ist· Dies erfordert eine ziemlich große Feldlinse. TJm eine Vergrößerung des Okularlinsensystems von der Größenordnung von 1,6-fach zu erhalten, ist darüber hinaus eine ziemlich starke Zerstreuungslinse erforderlich. Indem die Zerstreuungslinse direkt vor der ursprünglichen Bildebene (in Eichtung zum Objektivlinsensystem) angeordnet wird, werden beide Erfordernisse erfüllt. Außerdem ist der effektive Brennpunkt nicht so verkürzt, daß ein unvernünftig kurzer Augenabstand erhalten
wird, und zwar sogar dann, wenn eine weitere Vergrößerung durch die zusätzlichen Linsen des Systems bewirkt wird.
It can be seen that placing the field lens in the conventional location without the benefit of lens 126 would not have the desired effect of flattening the field curvature of the system, which is required because of the wide field of view properties of the lens quite large field lens. In addition, in order to obtain a magnification of the order of 1.6 times the magnification of the ocular lens system, a rather strong diverging lens is required. By arranging the diverging lens directly in front of the original image plane (in the direction of the objective lens system), both requirements are met. In addition, the effective focus is not so shortened that an unreasonably short eye relief is obtained
even if further magnification is effected by the additional lenses of the system.

Um die Beziehung der Linsen im Okularlinsensystein besserTo improve the relationship of the lenses in the ocular lens system

zu verstehen, ist das Linsensystem so aufgebaut, daß die Entfernungzwischen dem Auge des Benutzers und der letzten fläche der Linse des Okulars entlang der optischen Achse gemessen größer ist als die Brennweite des OkularB. Als Ergebnis dieser Beziehung kann ein solches Okular auch durch Personen benutzt werden, die Brillen tragen, um die Benutzung einer großen Augenabschirmung und ähnliches zu erlauben, ohne daß es notwendig ist, das Bildfeld unter diesen Bedingungen einzuengen.to understand the lens system is designed so that the distance between the user's eye and the final surface of the lens of the eyepiece, measured along the optical axis, is greater than the focal length of the eyepiece B. As a result of this relationship, a such eyepiece can also be used by people who wear glasses, to use a large eye shield and the like without it being necessary to narrow the field of view under these conditions.

Bas weitwinkelige Okularlinsensystem weist im wesentlichen vier Komponenten auf, die axial miteinander ausgerichtet sind undBas wide-angle ocular lens system essentially has four components that are axially aligned with each other and

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die zwischen sich Zwischenräume haben, Die erste Komponente hat eine zerstreuende Wirkung und ist vor dem reellen Bild angeordnet, das durch ein Objektiv projiziert wird, das in Zusammenhang mit dem Okular benutzt wird. Es wird also ein reelles Bild erst gebildet, nachdem die Lichtstrahlen durch die Zerstreuungslinse hindurchgegangen sind. Die zweite Komponente ist am Ort dieees reellen Bildes oder in der Kachbarschaft desselben angeordnet und hat eine Sammelwirkung für das Licht, iie dritten und vierten Komponenten haben auch Sammelwirkung auf das Licht.that have gaps between them, the first component has a diffusing effect and is placed in front of the real image projected through a lens inserted into In connection with the eyepiece. So a real picture is only formed after the light rays have passed through the diverging lens have passed through. The second component is the real image at the location or in the neighborhood of the same arranged and has a collecting effect for the light, the third and fourth components also have Collecting effect on the light.

Die verschiedenen Komponenten des OkularlinsensyBtems sind auf folgende Weise aufgebaut:The various components of the ocular lens system are structured as follows:

Die erste Kompnente besteht aus zwei Linsen, von denen eine, vorzugsweise die erste Linse, die dem Objektiv am nächeten ißt, eine Sammelwirlcun^ für Licht hat. Die erste Linse kann auch eine Meniskussammellinse umfassen, deren konkave Oberfläche zum Objektiv gerichtet ist. Die zweite Linse der ersten Komponente ist eine zweifach konkave Linse. Die erste und zweite Linse dieser ersten Komponente können zusammengeklebt sein.The first component consists of two lenses, one of which, preferably the first lens, which eats the lens next , has a collecting whirlcun ^ for light. The first lens can also comprise a meniscus converging lens, the concave surface of which is directed towards the objective. The second lens of the first component is a double concave lens. The first and second lenses of this first component can be glued together.

Die zweite Komponente besteht aus einer einzelnen lichtsammelnden Linse, deren zum Auge gerichtete Oberfläche einen kleineren Krümmungsradius als die Oberfläche aufweist, die zum Objektiv gerichtet ist.The second component consists of a single light-gathering lens, the surface of which is directed towards the eye has a smaller radius of curvature than the surface facing the lens.

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Die dritte Komponente besteht aus zwei zusammengeklebten Linsen, wobei die zum Objektiv gerichtete Linse eine Zerstreuungswirkung· hat. !Diese Linse ist als lieniskuslinse aufgebaut, deren konkave Oberfläche zum Auge gerichtet isb. Die zweite Linse der dritten Komponente ist eine zweifach konvexe Linse.The third component consists of two lenses glued together, whereby the lens directed towards the objective has a diffusing effect Has. ! This lens is constructed as a lieniscus lens, the concave surface of which is directed towards the eye. The second Third component lens is a double convex lens.

Die vierte Komponente besteht aus einer einzelnen iichtsammelnden Meniskuslinse, deran konkave Oberfläche zum Auge hin gerichtet ist.The fourth component consists of a single light-collecting Meniscus lens, the concave surface towards the eye is directed.

Typischerweise wird bei V/ei twinkelokularen bein JilrfLe-Jyp ein Augenabstand erreicht, der nur das ΰ,7-fache der effektiven Brennweite des Okulars erreicht. I-iib der Ausführiin.; sforrn, die im Zusammenhang: mit der Fig. G beschrieben wurde, wird jedoch. ein Augenabstand von 1o sin bei einer effektive!: . :reuawei ie von I6j5 EM· erreicht. Hierdurch wird ein Weitwinkel-üknl-ir mi- siner. Augenabstand erreicht, der um einen iakfeor 1,09 firöi'er ist als die effektive Brennweite.Typically, with V / ei two-angle eyepieces bein JilrfLe-Jyp, an eye relief is achieved which is only ΰ.7 times the effective focal length of the eyepiece. I-iib the execution .; sforrn, which was described in connection with: FIG. G , however. an eye relief of 1o sin with an effective !:. : reuawei ie from I6j5 EM · achieved. This makes a wide-angle miniature. The distance between the eyes is reached, which is an iakfeor 1.09 firöi'er than the effective focal length.

8 0 9 8 B 3/09388 0 9 8 B 3/0938

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

Claims (1)

PatentansprücheClaims 1. Einrichtung zur Bildstabilisierunft für ein stabilisiertes optisches Gerät mit einem biidaufrichtendeu Prisma, das im Gehäuse des Gerätes auf der optischen Achse zwischen Objektiv und Okular angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , naß im Gehäuse (lü) ein Kardanring oder -rahmen (JO) drehbar so befestigt ist, daß seine Ilormale in üezug* auf die optische Achse (16) schwenkbar ist, daß das bildaufrichtende Prisma (26) um eine die optische Achse (16) schneidende Achse (34) schwenkbar so am Kardanring (30) befestigt ist, daß es um eine mit der Schwenkachse (32) des Kardanrings (30) einen Winkel bildende Achse schwenkbar ist, daß ein Gyroskop (36), dessen Achse parallel zu der optischen Achse (16) ist, mit dem Kardanring· (30) schwenkbar verbunden ist, daß ein sekundäres Verbindung-selement (40) schwenkbar mit dem Gyroskop (36) und deiii1. Device for Bildstabilisierun ft for a stabilized optical device with a biidaufrichtendeu prism, which is arranged in the housing of the device on the optical axis between the lens and eyepiece, characterized in that wet in the housing (lü) a gimbal ring or frame (JO) rotatable is attached in such a way that its normal is pivotable in üezug * on the optical axis (16) that the image erecting prism (26) is attached to the gimbal ring (30) so that it can pivot about an axis (34) intersecting the optical axis (16), that it is pivotable about an axis forming an angle with the pivot axis (32) of the gimbal ring (30), that a gyroscope (36), the axis of which is parallel to the optical axis (16), is pivotably connected to the gimbal ring (30) is that a secondary connection element (40) is pivotable with the gyroscope (36) and deiii wobei
Prisma (26) verbunden ist,/die Verbindungspunkte (42, 44) mit den Terbindungspunkten (34» 38) am Kardanring (30) ein Parallelogramm bilden, und daß der Kardanring (30) ein äußeres Kardanelement und
whereby
Prism (26) is connected, / the connection points (42, 44) with the connection points (34 »38) on the cardan ring (30) form a parallelogram, and that the cardan ring (30) is an outer cardan element and
809883/0.9.,3S809883 / 0.9., 3S BANK:iDHESDNER BAWK, HAMBUBG, 4030448 (BLZSOOiOOOO) · POSTSCHECK: HAMBURG 147607^200 · TELEGRAMM: SPECHTZ1E3BANK: iDHESDNER BAWK, HAMBUBG, 4030448 (BLZSOOiOOOO) POST CHECK: HAMBURG 147607 ^ 200 TELEGRAM: SPECHTZ1E3 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED das ijyrsoskop (36) und das Prisoia (2c) innere i.'ardarielemente amn Aufrechterhalten dor stabilisierten axialen Ausrichtung des üildnufrichtenden i'-rismge (26) bilden.the ijyrsoskop (36) and the prisoia (2c) inner i.'ardarielemente amn maintaining the stabilized axial alignment of the üildnufrichtenden i'-rismge (26). 2. liünrlci; turif, nach Anspruch 1 , dadurch £· e k e ti η !? zeichnet, daß die Kardanlagerung; des "iTLsmati (2ö) an einer btelle (34) angeordnet ißt, die in der l-iitte zwischen dem Knotenpunkt des Objektivs (12) und dem knotenpunkt des Gkulars (I4) angeordnet ist.2. liünrlci; turif, according to claim 1, characterized in that £ · e k e ti η!? draws that the cardan bearing; of the "iTLsmati (2ö) at a place (34) which eats in the middle between the junction of the lens (12) and the junction of the Gkulars (I4) is arranged. _>. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch g e kennzeichnet, daß das bildaufrichtende Frisma (26) ein lechan-Dachkantprisma (roof techan prism) ist._>. Device according to claim 1 or 2, characterized e g denotes that the Erect image Frisma (26) is a Lechan-roof prism (Techan roof prism). 4. Kinrichtunf. nach einem der Ansprüche 1 bis J , dadurch f.· e k e η η a e i c h η e t , daß ein PräzessionBelement vorgesehen iat, das eine Aluminiumscaeibe (b2) mir. einer* taittip/en4. Kinrichtunf. according to any one of claims 1 to J, characterized f. · e k e η η a e i c h η e t that a precession element is provided iat that an aluminum caeibe (b2) me. a * taittip / en ^5 üffnunf;, die an der rotierenden Hauptmasse (t-O) des Gyroskops befestigt ist, und einen Magneten (o4) aufweist, der am Gehäuse Mj) liefestiß-t und so zum Aufnehmen der Kanten der iJcheibe (62), wer'xi das Gyroskop (36) von seiner Achse weggedreht wird, mit einem Schlitz veraehen ist, daß Wirbelströme durch die Lelativbevra^un^·. zwischen bcheibe (62) und Ua^net (64) erzeugt wea^den, durch die eine Kraft zum Zentrieren des OyrcE-icops (26) ausgeübt wird. ^ 5 üffnunf; which is attached to the rotating main mass (tO) of the gyroscope, and has a magnet (o4), which rests on the housing Mj) and so for receiving the edges of the disk (62) who'xi that Gyroscope (36) is rotated away from its axis, is provided with a slot that eddy currents through the Lelativbevra ^ un ^ ·. between the disk (62) and the Ua ^ net (64) creates weave through which a force is exerted to center the OyrcE-icops (26). 8XJ98S3/09 3 88XJ98S3 / 09 3 8 OInspected copyOInspected copy 282019.1282019.1 f'hivm..', IWj(1Ii t.iiipct, iit ι /us [ ι, ic >,<■ 1 Ms ι\ , ο».im ■ ί ( r> l· f η ii ζ ρ i C Ii υ e t , Λ.ν- ·<■.( οι "i-1' f'cl e ι '■' t ■: < ·ίι,· :ϊ·- rjiirj chtun en vor/-.erpt"ii bIiH, dif e? i τ ■ r-. ι .-ο'] r.pn (7ij "ΐ· ' ^ji. f j. r.iiu j .'IfU-. es ι den kef ei ί t'riu en κ·ίΊ (^c) niifv;i nrn, ·;ο·τ uj'h 1J ι i' (ii. mit ti j-es Lc- 1' rum Aufnehmen dec Lolzi-ns Γί!/ v^'joijt,f'hivm .. ', IWj ( 1 Ii t.iiipct, iit ι / us [ι, ic >, <■ 1 Ms ι \ , ο ».im ■ ί (r> l · f η ii ζ ρ i C Ii υ et, Λ.ν- · <■. ( Οι "i- 1 'f'cl e ι' ■ 't ■: <· ίι, ·: ϊ · - rjiirj chtun en before / -. Erpt" ii bIiH , dif e? i τ ■ r-. ι.-ο '] r.pn (7ij "ΐ ·' ^ ji. f jriiu j .'IfU-. es ι den kef ei ί t'riu en κ · ίΊ ( ^ c) niifv; i nrn, · ; ο · τ uj'h 1 J ι i '(ii. with ti j-es Lc- 1' rum recording dec Lolzi-ns Γί ! / v ^ 'joijt, wohfi cntvjeder der "olzen (7^/ oder der ^ef.oli ^.vmi,· c ifil ( ·.; ; j π jic-hscr^'iclitiinp: in it dein iiyroHl'op (J1') vc-rbuji^p" j£i :πτ ·>π_ l«i der andere Veil in /icliflenrd chturv nc vprrcliiebbHr Jt-t, (ϊ.τ!'. das Gyroskop (3l-) aiechaniHcJi aireiiisrbar iai.wofi cntvjeder der "olzen (7 ^ / or the ^ ef.oli ^ .vmi, · c ifil (· .;; j π jic-hscr ^ 'iclitiinp: in it dein iiyroHl'op (J 1 ') vc-rbuji ^ p "j £ i: πτ ·> π _ l« i the other Veil in / icliflenrd chturv nc vprrcliiebbHr Jt-t, (ϊ.τ! '. the gyroscope (3l-) aiechaniHcJi aireiiisrbar iai. 1i· t>. Einrichtung naoli Ännpruch lj , dadurcli f e .< e ι η -1i t>. Establishment naoli claim l j , dadurcli fe. <E ι η - zeichnet, daß der verschiebbare Teil (7^i 1^-' indraws that the movable part (7 ^ i 1 ^ - 'in iiici-turif zum (iyroskop iederbelaatet ir?t, veun der Teil ^7^, 1J«''j si· firiner arretierenden iDtellunf; int.iiici-turif zum (iyoskop iederbelaatet ir? t, veun the part ^ 7 ^, 1 J «'' j si · firiner arrestierenden iDtellunf; int. 7» Finrichtuur nacli einem der'Ansprüche 1 bia (> , dadurch7 »Finrichtuur according to one of the'claims 1 bia (> , through this 1'„ / t i'. c- η η 2 e i c Ii η e t , daß ein JjMiupiunirBKcJiviuiii'rad ((J-O v.irfeseliCK ist, daß mit dem lLardaniinf, (;·θ) kum Absoi'iäeren von 1 utntionnenergie verbunden ist.1 '"/ t i'. c- η η 2 eic Ii η et that a JjMiupiunirBKcJiviuiii'rad ((J - O v.irfeseliCK is that with the lLardaniinf, (; Ii. Einrichtung nach Anspruch 7 » dadurch f e k e ji η zeiclinet, daß das Dämpi"unrnschwun,.rad ein enrr^ieab- Ί'μ Morbierendets Vinylpolymer mit eincM hohem J)Umpfun; akoei f i'/irntrn aufweist, über das die Iiauptinasse (6ü) des Lichwurifjradeö und der I iirdanririf ( 3Ci) miteinander verbunden sind. Ii. Device according to claim 7, characterized by the fact that the damper has an unrnschwun, wheel an enrr ^ ieab- Ί'μ Morbierendets vinyl polymer with a high umpfun; akoei f i '/ inside, over which the Iiauptinasse (6ü ) of the Lichwurifjradeö and the I iirdanririf (3Ci) are connected. 8 0 °ι ° p Π / 0 9 3 88 0 ° ι ° p Π / 0 9 3 8 COPY ΐ BAD ORIGINALCOPY ΐ BAD ORIGINAL 9. Stabilisiertes optisches Gerät mit einem bildaufriehtenden Prisma, aas im Gehäuse des Gerätes auf der optischen Achse zwischen Objektiv ναϊ^ Okular angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß das Objektiv (12) und das Okular (Η) fest mit dem Gehäuse (1O) verbunden sind, daß die Eingangs- und Auegangsflächen des Prismas (26) senkrecht zur optischen Achse (16) stehen, daß daB Prisma (26) in Bezug auf den Höhenwinkel bei Bewegung des Gehäuses (1O) frei beweglich ist, und daß ein Gyroskop (36) vorgesehen ist, das außerhalb der optischen Achse (16) angeordnet und mit dem Prisma (26) so verbunden ist, daß es um einen gemeinsamen Winkel mit demselben zur Erreichung einer Trägheitsstabilisierung des Höhenwinkels drehbar ist.9. Stabilized optical device with a bildaufriehtenden prism, aas in the housing of the device on the optical axis between the lens ναϊ ^ eyepiece is arranged, characterized in that the lens (12) and the eyepiece (Η) firmly connected to the housing (1O) are that the input and output surfaces of the prism (26) are perpendicular to the optical axis (16), that the prism (26) is freely movable in relation to the angle of elevation when the housing (10) is moved, and that a gyroscope (36 ) is provided, which is arranged outside the optical axis (16) and connected to the prism (26) so that it can be rotated through a common angle with the same to achieve an inertial stabilization of the elevation angle. 10. Gerät nach Anspruch 9 1 dadurch gekennzeichnet, daß eine Kardanverbindung (32) zwischen dem Gehäuse (1O) und sowohl dem Prisma (26) als auch dem Gyroskop (36) zum Erreichen einer gemeinsamen Drehbewegung um eine Achse, die senkrecht zur optischen Achse (16) steht, zur Erzielung einer Trägheits-Azimutstabilisierung vorgesehen ist.10. Apparatus according to claim 9 1, characterized in that that a gimbal connection (32) between the housing (1O) and both the prism (26) and the gyroscope (36) to achieve a common rotary movement about an axis which is perpendicular to the optical axis (16) to achieve an inertial azimuth stabilization is provided. 11. Gerät nach Anepruch 9 oder 10 , dadurch gekennzeichnet, daß das bildaufrichtende Prisma (26) ein Pechan-Dachkantprisma ist.11. Apparatus according to Anepruch 9 or 10, characterized in that the image erecting prism (26) is a Pechan roof prism is. 809883/0938809883/0938 12. Gerät nach einem der Ansprüche 9 bis 11 » dadurch gekennzeichnet , daß durch das Objektiv (12) in Verbindung mit dem Okular (14) eine ungefähr 10-fache Vergrößerung mit einem jeweiligen Bildfeldwinkel von unge- fähr 6,5° erreicht ist.12. Device according to one of claims 9 to 11 »characterized in that the objective (12) in connection with the eyepiece (14) achieves an approximately 10-fold magnification with a respective field angle of approximately 6.5 ° . 13· Gerät nach einem der Ansprüche 9 his 12 ,' dadurch gekennzeichnet , daß durch das bildaufrichtende Prisma (26) eine Bewegung von + 6,5 sowohl in Bezug auf den Höhenwinkel als auch in Bezug auf den Azimut ausführbar ist.13 · Device according to one of claims 9 to 12, 'thereby characterized in that through the image erecting prism (26) a movement of + 6.5 with respect to both the elevation angle as well as in relation to the azimuth executable is. 14. Gerät nach einem der Ansprüche 9 bis 13 , dadurch gekennzeichnet , daß das Objektiv (12) drei Linsen (20, 22, 24) zur Beseitigung der Bildfeldwölbung bei Winkeln von mehr als 9 von der Achse zum Erreichen eines Gesamtbildfeldes von 19,5° aufweist.14. Device according to one of claims 9 to 13, characterized characterized in that the lens (12) has three Lenses (20, 22, 24) for eliminating the field curvature Having angles of more than 9 from the axis to achieve a total field of view of 19.5 °. 15· Gerät nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet , daß die Gyroskopachse parallel zur optischen Achse (16) ist und daß das Objektiv (12) drei Linsen (20, 22, 24) zur Beseitigung der Bildfeldwölbung bei Winkeln von mehr als 9 Abweichung von der Achse aufweist und daß gleichzeitig ein Okular (14) mib sechs Elementen vorgesehen ist, so daß eine ungefähr 10-fache Vergrößerung mit einem Bildfeld von 6,5° erreichb ist.15 · Device according to one of claims 9 to 11, characterized characterized in that the gyroscope axis is parallel to the optical axis (16) and that the objective (12) is three Lenses (20, 22, 24) for eliminating the field curvature at angles of more than 9 deviations from the axis and that at the same time an eyepiece (14) is provided with six elements is, so that a magnification of about 10 times with an image field of 6.5 ° is achievable. . 5 _ BAD ORiGSNAL. 5 _ BAD ORiGSNAL 809883/0938809883/0938 16. Gerät nach einem der Ansprüche 9 bis 15 , dadurch
gekennzeichnet , daß durch das Okular (I4) ein
Verhältnis des AugenabStandes zur Brennweite von ungefähr 1,09 erreicht wird, so daß eine optische Scheitelentfernung von ungefähr 24cm (9»5 Zoll) vom vorderen Bcheitel zur Pupillenebene am Ausgang erreicht wird.
16. Device according to one of claims 9 to 15 , characterized
characterized in that through the eyepiece (I4) a
The ratio of the eye distance to the focal length of about 1.09 is achieved so that an optical vertex distance of about 24 cm (9 »5 inches) from the anterior vertex to the pupil plane at the exit is achieved.
8 0 9883/09388 0 9883/0938
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IT7849196A0 (en) 1978-05-04
NO782222L (en) 1979-01-09
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ZA781893B (en) 1979-03-28

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