DE4028359C2 - Bildstabilisierungseinrichtung - Google Patents
BildstabilisierungseinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Bildstabilisierungseinrichtung
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Bildstabilisierungseinrichtung dient zur
Korrektur einer Bildverschiebung, um eine Bildverzerrung
zu verhindern, die durch eine zufällige Neigung
oder eine Kameraerschütterung bei der Aufnahme hervor
gerufen werden kann.
Wenn aus einem bewegten Fahrzeug oder Flugzeug fotografiert
wird, kann sich das entstehende Bild verschieben
aufgrund einer Vibration des bewegten Fahrzeuges oder
Flugzeuges. Insbesondere wenn die Belichtungszeit lang
ist, ist es schwierig ein scharfes Bild zu erhalten.
Dasselbe Problem kann auch auftreten, wenn ein Objektiv
mit langer Brennweite verwendet wird, da sich bei diesem
der oben beschriebene Effekt aufgrund von Erschütterungen
oder Vibrationen besonders stark auswirkt.
Mittel zur Verhütung einer solchen Verschiebung des
entstehenden Bildes aufgrund von Vibrationen sind bei
spielsweise in der japanischen Patentschrift SHO 57-
7416 und der japanischen Offenlegungsschrift SHO 63-
169614 beschrieben.
Ein in der japanischen Patentschrift SHO 57-7416 be
schriebenes Flüssigprisma, bei dem die chromatische Ab
erration korrigiert ist, umfaßt zwei bewegliche trans
parentet Platten mit einem Zwischenraum zwischen ihnen,
eine zwischen den beweglichen transparenten Platten zur
Unterteilung des Zwischenraumes angeordnete feststehende
transparente Platte und zwei Arten von Flüssigkeit mit
unterschiedlicher Abbe′scher Zahl, die in die Raumteile
eingefüllt sind. Eine Einstellung der Ablenkfunktion
wird durch eine Neigung der beweglichen transparenten
Platten entsprechend dem Neigungswinkel des Ob
jektivs oder Linsensystems bewirkt.
Bei dem Flüssigprisma gemäß der japanischen Patent
schrift SHO 57-7416 müssen jedoch mehrere transparente
Platten bewegt werden, so daß der Aufbau in dieser An
ordnung relativ kompliziert ist. Da ferner die äußere
Form des Prismas verändert wird, benötigt man relativ
viel Platz für diese Anordnung.
Die japanische Offenlegungsschrift SHO 63-169614 zeigt
eine Einrichtung zur Korrektur der Bildverschiebung
durch die Änderung der zusammengesetzten Ablenkfunktion
bei einer Verschwenkung eines ersten und eines zweiten
Prismas auf der optischen Achse.
Bei dieser Anordnung sind jedoch die Lichteinfallsfläche
des ersten Prismas und die Lichtaustrittsfläche des
zweiten Prismas nicht parallel zueinander. Wenn daher
diese Anordnung mit einem vibrationssicheren optischen
System kombiniert werden soll, ist es erforderlich,
einen dem am weitesten herausragenden Teil entsprechenden
Platz für die Anordnung dieser Einrichtung
frei zu lassen. Daher ist der für die Einrichtung erforderliche
Raum relativ groß.
Eine Bildstabilisierungseinrichtung der eingangs genannten
Art ist aus der GB-A-20 61 545 bekannt. Sie
hat den Nachteil, daß zusätzlich beide Ablenkprismen
gedreht werden müssen, um alle Bildverschiebungen kompensieren
zu können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung
der eingangs genannten Art anzugeben, die eine
geringe Baugröße hat und mit einfachen Mitteln eine
rasche Kompensation aller Bildverschiebungen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 bzw. 3 angegebenen
Merkmale gelöst. Die erfindungsgemäße Lösung
hat gegenüber der Lösung gemäß der GB-A-20 61 545 den
Vorteil, daß eine Antriebseinheit eingespart werden
kann.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben. Die folgende Beschreibung
erläutert in Verbindung mit den Figuren
die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen. Es
zeigt
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer
ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Bildstabilisierungseinrichtung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der
Ablenkfunktion, die durch ein
Prisma der Bildstabilisierungseinrichtung
gemäß der ersten
Ausführungsform der Erfindung
hervorgerufen wird,
Fig. 3 eine Schnittansicht durch ein
konkretes Aufnahmeobjektiv, das
mit einer Bildstabilisierungseinrichtung
gemäß der ersten Ausführungsform
versehen ist,
Fig. 4 eine schematische Ansicht einer
zweiten Ausführungsform der er
findungsgemäßen Bildstabilisierungseinrichtung,
Fig. 5 eine schematische Darstellung der
Ablenkfunktion, die durch ein
Prisma einer Bildstabilisierungseinrichtung
gemäß der zweiten
Ausführungsform bewirkt wird,
Fig. 6 eine Schnittansicht durch ein
konkretes Aufnahmeobjektiv, das
mit einer Bildstabilisierungseinrichtung
gemäß dem zweiten Aus
führungsbeispiel versehen ist,
Fig. 7 eine schematische Darstellung der
Ablenkfunktion, die durch ein
Prisma einer herkömmlichen Bild
stabilisierungseinrichtung bewirkt
wird und
Fig. 8 eine schematische Darstellung zur
Erläuterung der Ablenkfunktion
des Prismas.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden
nun im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben. Der Ausdruck "Prisma" soll im folgenden
sowohl ein einzelnes Prisma als auch solche Prismen be
zeichnen, die zur Korrektur der chromatischen Aberration
aus mehreren zusammengekitteten Teilen bestehen.
Um die chromatische Aberration zu korrigieren, die
durch die Dispersion von Prismen entsteht, kann man
eine Anordnung wählen, bei der zwei Prismen mit unter
schiedlicher Abbe-Zahl zusammengekittet werden. Wenn
die Scheitelwinkel dieser Prismen mit δ1 und δ2 be
zeichnet werden, wird dabei folgende Bedingung erfüllt:
δ1/δ2 = -{(nd2-1)/(nd1-1)} · (ν1/ν2)
dabei werden der Brechungsindex und die Abbe′sche Zahl
des ersten und des zweiten Prismas durch nd1 und nd2
bzw. ν1 und ν2 bezeichnet.
Im folgenden wird ein erstes Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei zunächst ein
Ausführungsbeispiel des Standes der Technik erläutert
werden soll.
Gemäß der japanischen Offenlegungsschrift SHO 63-169614
beträgt der Winkel, der von den die Ablenkungsfunktion
zweier Prismen anzeigenden Achsen gebildet wird, zunächst
180°, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist.
Fig. 7 zeigt dabei die Ablenkungsfunktion der Prismen,
projiziert auf eine senkrecht zur optischen Achse
des optischen Systems gerichtete Ebene. Daher ist die
Ablenkungsfunktion zur Korrektur einer Bildverschiebung,
wobei diese Korrektur durch ein Verschwenken
zweier Prismen um Mikrowinkel erfolgt, senkrecht zu den
Achsen, welche die anfängliche Ablenkungsfunktion beschreiben.
Der Ausdruck "Achse der Ablenkungsfunktion"
bezieht sich auf einen Vektor OP, der gemäß Fig. 8
von dem Schnittpunkt zwischen der optischen Ax des optischen
Systems und einer senkrecht zur optischen Achse
Ax gerichteten Ebene H zu einem Schnittpunkt gezogen
wird, der sich zwischen einem in Richtung der optischen
Achse Ax in das Prisma einfallenden und abgelenkten
Strahl und der Ebene H ergibt. Die Ebene H ist im allgemeinen
die Bildebene eines abbildenden optischen Systems.
Fig. 7 zeigt ein Koordinatensytem, welches die Ab
lenkungsfunktion der Prismen in der Bildebene erläutert.
Der Nullpunkt O ist ein Schnittpunkt zwischen der
optischen Achse des Linsensystems und der Bildebene.
Der Betrag der Ablenkungsfunktionen der beiden Prismen
ist derselbe.
In der Figur wird die Ablenkungsfunktion in der Bildebene
durch das erste Prisma im anfänglichen Zustand
durch den Vektor AO angegeben. Die Ablenkungsfunktion
durch das zweite Prisma wird in gleicher Weise durch
den Vektor BO ausgedrückt. Im Anfangszustand bilden die
Vektoren einen Winkel von 180° miteinander, die beiden
Vektoren sind einander entgegengerichtet. Das Bild wird
nicht verrückt.
Wird das erste Prisma im Uhrzeigersinn oder das zweite
Prisma im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, so wird der
die Ablenkfunktion des betreffenden Prismas anzeigende
Vektor durch eine gerade Linie wiedergegeben, deren
Ausgangspunkt der Ursprung O ist und deren Endpunkt ein
Punkt auf einem Kreisbogen R ist. In der Figur werden
die mit Winkeln oder Gradzahlen bezeichneten Kreisbögen
als Koordinaten verwendet zur Erläuterung des Vektors,
der sich durch die Überlagerung der Ablenkfunktionen der
beiden Prismen ergibt. Der Radius jedes Referenzbogens
ist für die Vektoren AO und BO derselbe. Die Mittel
punkte derselben sind Punkte im Abstand von 10° auf dem
Kreisbogen R.
Der Referenzbogen, der mit einem positiven Winkelbetrag
bezeichnet wird, stellt eine Anhäufung von Punkten dar,
welche der Endpunkt des Vektors sein kann, der die
Ablenkfunktion bezeichnet entsprechend einer Drehung
des Vektors AO um diesen Winkel. Der mit demselben
negativen Winkelbetrag bezeichnete Referenzbogen
bezeichnet eine Anhäufung von Punkten, die der Endpunkt
des Vektors sein kann, wenn der Vektor BO um diesen
Winkel gedreht
wird. Wenn daher die Schwenkwinkel der beiden Prismen
bekannt ist, wird die Ablenkfunktion als Vektor angegeben,
der vom Nullpunkt oder Ursprung O zu dem durch
die Schwenkwinkel angegebenen Punkt gezogen wird.
So wird beispielsweise die Ablenkfunktion durch den
Vektor C bezeichnet, wenn das erste Prisma (Vektor AO)
aus dem Anfangszustand um 30° und das zweite Prisma
(Vektor BO) um -20° verschwenkt werden.
Wenn bei der vorstehend beschriebenen Konstruktion die
Richtung der Ablenkfunktion zur Korrektur der Bildver
schiebung nicht mit den anfänglichen Ablenkfunktionen
AO, BO zusammenfällt, müssen das erste und das zweite
Prisma normal bzw. rückwärts sofort um 90° gedreht werden,
wobei ein Problem der Ansprechempfindlichkeit oder
Ansprechgeschwindigkeit auftritt.
Ferner wird ein Signal zur Steuerung der Verschwenkung
der Prismen eine komplizierte Funktion aufgrund der
Anfangsstellungen der Prismen.
Zweck der ersten und zweiten Ausführungsform ist es,
eine Bildstabilisierungseinrichtung anzugeben, die in
der Lage ist, eine Bildverschiebung selbst dann zu korrigieren,
wenn sich ein Bild, das gerade aufgezeichnet
wird, in irgendeine Richtung neigt aufgrund einer Neigung
des aufnehmenden optischen Systems.
Eine Bildstabilisierungseinrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß zwei
bewegliche Prismen so eingestellt werden, daß ein
Winkel R, der von der die Ablenkfunktion des Prismas
anzeigenden Achse gebildet wird, im Anfangszustand die
folgende Ungleichung erfüllt:
45° < R < 135°
Da bei einer derartigen vorstehend beschriebenen Ausbildung
eine durch eine Mikroverschwenkung des ersten
und zweiten Prismas aus ihrem Anfangszustand hervorgerufene
Bildverschiebung nicht mit einer geraden Linie
übereinstimmt, kann eine Korrektur der Bildverschiebung
in jeder beliebigen Richtung sofort durchgeführt werden.
Wenn ferner der Betrag der Ablenkfunktionen beider
Prismen derselbe ist, kann die Bildverschiebung allein
durch eine Verschwenkung um einen Winkel korrigiert
werden, der proportional zur Verschiebungskomponente
des Bildes ist. Die Steuerung der Schwenkbewegung der
Prismen wird auf diese Weise sehr einfach.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine Bildstabilisierungs
einrichtung entsprechend der ersten Ausführungsform.
Zunächst wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 der
allgemeine Aufbau der Einrichtung beschrieben.
Das optische System dieser Ausführungsform umfaßt ein
Abbildungs-Linsensystem 20 zur Erzeugung eines Bildes
auf einer Bildaufzeichnungsfläche 10 und eine Ablenk
vorrichtung 30 für den optischen Weg.
Die Ablenkeinrichtung 30 umfaßt ein erstes und ein
zweites bewegliches Prisma 91 bzw. 92, die auf der optischen
Achse Ax des Linsensystems 20 drehbar angeordnet
sind. Diese beweglichen Prismen sind derart angeordnet,
daß ein Winkel R, der von einer die
Ablenkfunktion anzeigenden Achse gebildet wird in dem
jeweiligen Anfangszustand zwischen 45° und 135° liegt.
Diese beweglichen Prismen 91 und 92 sind an ihrem
Außenumfang jeweils mit einem Zahnkranz 91a bzw. 92a
versehen, mit dem jeweils ein Zahnrad 80a bzw. 81a
kämmt, das auf einer Ausgangswelle eines einen
Schwenkmechanismus bildenden Motors 80, 81 sitzt.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Konstruktion
werden die beiden Prismen durch die entsprechenden
Motoren 80 bzw. 81 verschwenkt, um den optischen Weg
auszulenken und damit eine Bildverschiebung zu
verhindern, die von einer Neigung des gesamten
optischen Systems herrührt.
Eine Steuereinrichtung für die Steuerung der Motoren 80
und 81 umfaßt einen Sensor 41 und eine Steuereinheit.
Wenn bei der vorstehend beschriebenen Konstruktion der
Sensor 41 eine Neigung feststellt, schwenkt die Steue
reinheit 42 die Prismen 91 und 92 über die Motoren 80
und 81, um die Bildverschiebung auf der Bildaufzeichnungsfläche
zu korrigieren.
Ein Signal zur Steuerung der Schwenkbewegung der beweglichen
Prismen wird unter Verwendung der Winkelposition
der Prismen berechnet.
Nun soll unter Bezugnahme auf Fig. 2 die Bildver
schiebung erläutert werden, die durch eine Verschwenkung
der beiden beweglichen Prismen hervorgerufen wird.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel, bei dem ein Winkel R, der
von der Ablenkfunktion der jeweiligen Prismen gebildet
wird, auf 90° festgesetzt ist. Die Beträge der Ablenk
funktion der beiden Prismen sind einander gleich.
Der Ursprung O in Fig. 2 ist ein Schnittpunkt zwischen
der optischen Achse des Linsensystems und der
Bildaufzeichnungsoberfläche 10. Die Vektoren AO und BO
geben die anfänglichen Ablenkfunktionen des ersten bzw.
zweiten Prismas wieder. Ein Vektor CO gibt die zusammengesetzte
Ablenkfunktion der beiden Prismen in ihrem
Anfangszustand wieder.
Wenn das erste und das zweite Prisma verschwenkt werden,
drehen sich die die Ablenkfunktionen der entsprechenden
Prismen wiedergebenden Vektoren um den Ursprung
O. Die Endpunkte der Vektoren sind Punkte auf dem
Kreisbogen R. In der Zeichnung sind die von dünnen Linien
gebildeten jeweiligen Kreisbögen Koordinatenlinien
zur Erläuterung der Vektoren, welche von den beiden
Prismen hervorgerufene Ablenkfunktionen wiedergeben.
Der Radius ist für die Vektoren AO und BO derselbe. Die
Mittelpunkte sind Punkte in Abständen von 10° auf dem
Kreisbogen R.
Die mit Winkelzahlen bezeichneten Referenzbögen sind
Anhäufungen von Punkten, die Endpunkte des Vektors sein
können, der die Ablenkfunktion wiedergibt. Die Referenzbögen,
deren Mittelpunkte auf der linken Seite der
Koordinatenlinie liegen, sind Anhäufungen von Punkten,
die als Endpunkt des Vektors AO dienen können, wenn der
Vektor AO um den jeweiligen Winkel verschwenkt wurde.
In der gleichen Weise sind die Referenzbögen deren Mit
telpunkte auf der rechten Seite liegen, Anhäufungen von
Punkten, die als Endpunkte des Vektors BO dienen können,
wenn dieser um den betreffenden Winkel verschwenkt
wurde. Wenn daher die Schwenkwinkel der beiden Prismen
bekannt sind, wird die Ablenkfunktion durch den Vektor
wiedergegeben, der vom Ursprung O zu dem durch die
Schwenkwinkel bestimmten Punkt gezogen wird.
Da gemäß der vorstehenden Beschreibung die Richtungen
der Ablenkfunktionen der beiden Prismen senkrecht aufeinander
stehen, werden die Richtungen zur Korrektur
der Bildverschiebung, die durch eine Mikroschwenkbewegung
der entsprechenden Prismen hervorgerufen wird,
Komponenten, die im wesentlichen senkrecht zueinander
stehen. Die Korrektur der Bildverschiebung wird durch
einen Vektor ausgedrückt, dessen Ausgangspunkt auf dem
Endpunkt des Vektors CO liegt. Indem man also den Vektor
der Bildverschiebung in zwei zueinander senkrechte
Komponenten auflöst, die den Ablenkfunktionen der entsprechenden
Prismen in ihrem Anfangszustand entsprechen
und indem man die entsprechenden Prismen unabhängig
voneinander entsprechend diesen Komponenten
verschwenkt, kann die Bildverschiebung korrigiert
werden.
Da jedoch die Bewegungsrichtungen des Bildes keine linearen
Komponenten sind, die senkrecht aufeinander stehen,
sondern Komponenten entlang von Kreisbögen, tritt
ein Fehler auf. Dieser Fehler kann jedoch auf 4%
vermindert werden, innerhalb von einem Bereich, der von
Bögen umgeben ist, welche Schwenkwinkel von beiden
Prismen von 5° angeben.
Wenn die Ablenkeinrichtung nur aus zwei beweglichen
Prismen besteht, wird das Bild bereits in seinem An
fangszustand verschoben, wie dies durch den Vektor CO
angezeigt ist. Wenn dagegen die Bildverschiebung kein
Problem wird, wie dies bei der Verwendung eines Objektivs
kurzer Brennweite der Fall ist, kann eine günstige
Wirkung erreicht werden, wenn die Erzeugung der chromatischen
Aberration reduziert wird. In diesem Fall kann
durch die Verwendung eines Materials mit hoher
Abbe′scher Zahl (geringer Dispersion) oder durch die
Verwendung eines gekitteten Prismas für die beweglichen
Prismen die chromatische Aberration korrigiert werden.
Wenn dagegen die Auswirkung einer Bildverschiebung und
der chromatischen Aberration der Vergrößerung signifikant
wird wie bei einem Teleobjektiv, kann die Einrichtung
so ausgebildet werden, daß ein stationäres Prisma
mit einer durch den Vektor D dargestellten Ablenkfunktion
zu der oben beschriebenen Konstruktion hinzugefügt
wird. Bei dieser Anordnung kann die Bildverschiebung im
Anfangszustand durch das bewegliche Prisma ausgelöst
werden.
Fig. 3 zeigt ein konkretes Ausführungsbeispiel eines
Aufnahmeobjektivs, das mit einer Ablenkeinrichtung 30
versehen ist, die aus zwei beweglichen Prismen 91, und
92 sowie einem einzigen stationären Prisma 93 besteht
und auf der Subjektseite des abbildenden Linsensystems
20 angeordnet ist.
Für den Fall, daß die Abbe′schen Zahlen der beweglichen
Prismen 91 und 92 sowie des stationären Prismas 93
gleich sind, kann auch die chromatische Aberration der
Vergrößerung korrigiert werden durch Beseitung der
Verschiebung der Bildposition.
Durch Anordnung des stationären Prismas 93 an der äußersten
Subjektseite des Objektivs kann man verhindern,
daß die beweglichen Prismen 91 und 92 während ihres
Einsatzes berührt werden. Ferner ist es in dem Fall, in
dem die chromatische Aberration eines Prismas die Bild
qualität erheblich beeinflußt wie beispielsweise bei
einem Teleobjektiv, vorteilhaft, wenn die chromatische
Aberration für alle Prismen korrigiert wird.
Die Fig. 4 bis 6 zeigen eine zweite Ausführungsform
der Erfindung.
Ein optisches System dieser Ausführungsform umfaßt
gemäß der Darstellung in Fig. 4 ein abbildendes Ob
jektiv 20, eine Bildaufzeichnungsfläche 10 und eine Ab
lenkeinrichtung 30 zur Ablenkung des optischen Weges.
Die Ablenkeinrichtung 30 umfaßt ein erstes, zweites,
drittes und viertes bewegliches Prisma 94, 95, 96 bzw.
97, die auf der optischen Achse Ax des Linsensystems 20
drehbar angeordnet sind. Diese beweglichen Prismen sind
entsprechend der Darstellung in Fig. 5 so angeordnet,
daß die Winkel der die jeweilige Ablenkfunktion
angebenden Achse 0°, 180°, 90° und 270° in ihrem An
fangszustand betragen.
Das erste und das zweite bewegliche Prisma 94 bzw. 95
sind an einander gegenüberliegenden Flächen mit
ringförmigen Innenzahnkränzen 94a bzw. 95a versehen,
mit denen ein Antriebszahnrad 80a kämmt, das auf einer
Ausgangswelle eines Motors 80 sitzt. Der Motor 80 dient
als erster Antriebsmechanismus zum Verschwenken des
ersten und des zweiten beweglichen Prismas 94 bzw. 95
um denselben Winkel, jedoch in entgegengesetzten
Richtungen.
In der gleichen Weise ist an den einander zugewandten
Flächen des dritten und des vierten beweglichen Prismas
96 bzw. 97 jeweils ein ringförmiger Innenzahnkranz 96a
bzw. 97a angeordnet, mit denen ein Antriebszahnrad 81a
kämmt, das auf einer Ausgangswelle eines Motors 81
sitzt. Der Motor 81 dient als zweiter Antriebsmechanismus
zum Verschwenken des dritten und des vierten beweglichen
Prismas 96 bzw. 97 um denselben Winkel, jedoch
in entgegengesetzen Richtungen.
Bei dieser vorstehend beschriebenen Konstruktion lenken
die beweglichen Prismen 94, 95, 96 und 97 bei einer
Verschwenkung durch die Motoren 80 und 81 den optischen
Weg ab, um eine Verschiebung des Bildes aufgrund einer
Neigung des gesamten optischen Systems zu korrigieren.
Dabei liegt die Richtung zur Korrektur der Bildver
schiebung, die durch eine Mikrodrehung des ersten und
des zweiten beweglichen Prismas 94 bzw. 95 hervorgerufen
wird, in Richtung der 90° bzw. 270°-Achse. Die
Richtung zur Korrektur der Bildverschiebung, die durch
eine Mikrodrehung des dritten und vierten Prismas 96
bzw. 97 hervorgerufen wird, liegt in der 0° bzw. 180°-
Richtung, wie dies durch dicke Linien in Fig. 5 wiedergegeben
ist. Die Ablenkfunktionen eines das erste
und das zweite bewegliche Prisma umfassenden Satzes und
eines das dritte und das vierte bewegliche Prisma umfassenden
Satzes sind senkrecht zueinander.
Da diese beweglichen Prismen die Bildqualität in ihren
Anfangszuständen nicht nachteilig beeinflussen, ist es
vorteilhaft, wenn mindestens die innerhalb eines Satzes
liegenden Prismen dieselbe chromatische Aberration und
dieselbe Ablenkfunktion haben.
Eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Motoren 80 und
81 umfaßt einen Sensor 41 und eine Steuereinheit 42,
die ebenso wie bei den oben beschriebenen
Ausführungsformen ausgebildet sind.
Aufgrund dieser Konstruktion erfaßt der Sensor 41 bei
einer Neigung des Linsensystems diese Neigung, woraufhin
die Steuereinheit 42 die erfaßte Neigung in zwei
Komponenten auflöst, die senkrecht zueinander in einer
senkrecht zur optischen Achse gerichteten Ebene liegen.
Die Steuereinheit 42 berechnet den Drehbetrag des ersten
und zweiten beweglichen Prismas 94 bzw. 95, der
zur Korrektur der Bewegungskomponenten in der 90°- und
270°-Richtung erforderlich ist und betätigt den Motor
80. Ferner berechnet er den Drehbetrag des dritten und
vierten beweglichen Prismas 96 bzw. 97, der zur Korrektur
der Bewegungskomponenten in der 0°- und 180°-
Richtung erforderlich ist, und betätigt den Motor 81.
Auf diese Weise kann durch eine Drehung von vier Prismen
eine Bildverschiebung auf der Bildaufzeichnungsfläche
10 korrigiert werden.
Fig. 6 zeigt ein konkretes Beispiel eines Aufnahmeob
jektivs, das mit einer optischen Ablenkeinrichtung 30
versehen ist, die aus vier beweglichen Prismen besteht
und auf der Subjektseite des Linsensystems 20 angeordnet
ist.
Um die Erzeugung von Geisterbildern oder Schatten zu
reduzieren, sind die entsprechenden beweglichen Prismen
derart angeordnet, daß keine Fläche der Prismen senk
recht zur optischen Achse verläuft.
Wenn die chromatische Aberration der Prismen die Bild
qualität erheblich beeinflußt, wie dies bei einem Tele
objektiv der Fall ist, ist es ferner vorteilhaft, wenn
die chromatische Aberration für die entsprechenden
Prismen korrigiert wird.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden
die Prismen jedes Satzes von einem einzigen Motor und
Zahnrad angetrieben, so daß die Prismen um denselben
Betrag verdreht werden, wobei der Antriebsmechanismus
sehr einfach ist. Die Anordnung kann jedoch auch so ge
troffen werden, daß getrennte Antriebseinrichtungen für
jedes Prisma vorgesehen sind und daß die Antriebsmittel
über eine Programmsteuerung gesteuert werden, um die
Prismen jedes Satzes um denselben Betrag zu verstellen.
Da bei der zweiten Ausführungsform die Neigung des optischen
Systems in zwei zueinander senkrechte Komponenten
aufgelöst wird, die in einer senkrecht zur optischen
Achse gerichteten Ebene liegen und da zur Korrektur
der jeweiligen Komponenten zwei Prismen verwendet
werden, kann eine durch eine Neigung des optischen Systems
hervorgerufene Bildverschiebung rasch und einfach
korrigiert werden. Ferner ist der Antriebsmechanismus
sehr einfach, wenn der Aufbau so getroffen ist, daß die
Prismen in jedem Satz von derselben Antriebseinrichtung
verstellt werden.
Claims (8)
1. Bildstabilisierungseinrichtung, umfassend ein optisches
Abbildungssystem (20) zur Abbildung eines Ojekts auf eine
Bildaufzeichnungsfläche (10), eine Ablenkeinrichtung
(30) zur Ablenkung eines optischen Weges mit beweglichen
Prismen und eine Steuereinrichtung (41, 42) zur Veränderung
der Ablenkfunktion der Ablenkeinrichtung (30), wobei
die Ablenkeinrichtung (30) mindestens zwei bewegliche
Prismen (91, 92; 94-97) umfaßt, die mittels der Steuereinrichtung
(41, 42) im Sinne einer Korrektur der Bildverschiebung
auf der Bildaufzeichnungsfläche (10) um eine zur
optischen Achse (Ax) des optischen Systems (20) parallele
Achse drehbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß
der gegenüber einer zur optischen Achse (Ax) senkrechten
Bezugslinie gemessene Winkel R eines Vektors (C), welcher
die auf eine zur optischen Achse des optischen Systems
(20) senkrechte Ebene (H) projizierte Ablenkfunktion der
Ablenkeinrichtung (30) darstellt, in dem korrekturfreien
Ausgangszustand der Bildstabilisierungseinrichtung einen
Wert von 45° bis 135° hat und daß die Ablenkeinrichtung
(30) ferner ein feststehendes Prisma (93) mit einer Ablenkfunktion umfaßt, welche die Ablenkfunktion der beweglichen
Prismengruppe (91, 92) im Ausgangszustand der Bildstabilisierungseinrichtung aufhebt.
2. Bildstabilisierungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Winkel R des die Ablenkfunktion
darstellenden Vektors in seinem Anfangszustand 90° beträgt.
3. Bildstabilisierungseinrichtung, umfassend ein optisches
Abbildungssystem (20) zur Abbildung eines Objekes auf eine
Bildaufzeichnungsfläche (10), eine Ablenkeinrichtung
(30) zur Ablenkung des optischen Weges mit beweglichen
Prismen und eine Steuereinrichtung (41, 42) zur Veränderung
der Ablenkfunktion der Ablenkeinrichtung (30), wobei
die Ablenkeinrichtung (30) mindestens zwei bewegliche
Primen (91, 92; 94-97) umfaßt, die mittels der Steuereinrichtung
(41, 42) im Sinne einer Korrektur der Bildverschiebung
auf der Bildaufzeichnungsfläche (10) um eine zur
optischen Achse (Ax) des optischen Systems (20) parallele
Achse drehbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ablenkeinrichtung (30) vier bewegliche Prismen (94, 95,
96, 97) umfaßt, die von der Steuereinrichtung (42) im
Sinne einer Korrektur der Bildverschiebung auf der Bildaufzeichnungsfläche
(10) um eine zur optischen Achse (Ax)
des optischen Systems (20) parallele Achse drehbar sind,
wobei die Winkel R der Vektoren, welche die auf einer zur
optischen Achse des optischen Systems senkrechte Ebene (H)
projizierten Ablenkfunktionen der einzelnen Prismen (94,
95, 96, 97) darstellen, 0°, 180°, 90° und 270° in ihren
Anfangszuständen betragen.
4. Bildstabilisierungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das erste und das zweite bewegliche
Prisma (94, 95) jeweils um denselben Winkelbetrag in entgegengesetzten
Richtungen und das dritte und das vierte
bewegliche Prisma (96, 97) jeweils um denselben Winkelbetrag
in entgegengesetzten Richtungen gedreht sind.
5. Bildstabilisierungseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das erste und das zweite bewegliche
Prisma (94, 95) dieselbe Ablenkfunktionen und chromatische
Aberration haben und daß das dritte und das vierte
bewegliche Prisma (96, 97) dieselbe Ablenkfunktion und
chromatische Aberration haben.
6. Bildstabilisierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beweglichen
Prismen (91, 92; 94-97) ein hinsichtlich der chromatischen
Aberration korrigiertes Prisma ist, das aus einer Mehrzahl
von miteinander verkitteten Prismenkörpern besteht.
7. Bildstabilisierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Prismen
(91, 92; 94-97) in einem im wesentlichen afocalen optischen
Weg des optischen Systems angeordnet sind.
8. Bildstabilisierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Prismen
(91, 9; 94-97) auf der dem Objekt zugewandten Endseite
des optischen Systems angeordnet sind.
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