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Die
Erfindung betrifft ein Endoskop oder Bohrungsinspektionsgerät für die Besichtigung
unzugänglicher
Objekte.
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Es
ist wünschenswert,
ein solches Endoskop mit veränderlicher
Vergrößerung in
der Form einer Zoomlinse zu versehen, welche im idealen Fall am entfernten
Ende des Instrumentes angebracht ist, und die Objektivlinse enthalten
kann. Endoskope und Bohrungsinspektionsgeräte haben jedoch üblicherweise
ein langes Rohr mit einem Durchmesser in der Größenanordnung von 10 mm oder
weniger. Daraus folgt, daß jeder
Mechanismus zur Schaffung unabhängiger
Bewegungen von Linsen innerhalb der Zoomlinse von sehr kleinen Ausmaßen sein
muß und durch
einen Mechanismus betätigt
werden muß,
der nicht wesentlich den verfügbaren
Raum für ein
Beobachtungsmittel, wie etwa ein sich notwendigerweise durch das
Rohr erstreckendes optisches Relais, einschränkt.
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Eine
besondere Schwierigkeit, die bei der Einbindung solcher Zoomlinsen
in solche Vorrichtungen auftritt, ist die Schaffung einer Kompensation
für die
Bewegung der Brennebene der Zoomlinse, wenn die Vergrößerung verändert wird.
Bei fehlender Kompensation kann das betrachtete Bild nach jeder
Verstellung der Vergrößerung vollständig defokussiert und
ununterscheidbar sein, und es ist unerwünscht, das der Benutzer nach
jeder derartigen Verstellung mehr als nur eine kleine Nachfokussierung
durchführen
muss.
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In
US 4488 039 wird ein Endoskop
mit Sensoren und elektrischen Stellmitteln und einer elektrischen
Steuerschaltung offenbart, die in Abhängigkeit von der Vergrößerung den
Fokus des Linsensystems abschätzt
und mittels der elektrischen Stellmittel eine Kompensation durchführt.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine geeignete Fokussierung
des Endoskops bei Veränderung
der Vergrößerung automatisch
durchzuführen.
Diese Aufgabe wird durch ein Endoskop nach dem unabhängigen Anspruch
1 gelöst.
Die abhängigen
Ansprüche
betreffen vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung.
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Ein
Vorteil einer solchen Vorrichtung ist, daß (vorausgesetzt der Abstand
zum Objekt bleibt unverändert)
es nicht nötig
ist, die Beobachtungsmittel zu refokussieren, nachdem die Zoomlinse
zum Verändern
der Vergrößerung betätigt wurde.
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Vorzugsweise
ist jede der beweglichen Linsen mit einem entsprechenden axialbeweglichen Steuerrohr,
an welchem sie fest angebracht ist, versehen, wobei die Steuerrohre
sich koaxial innerhalb des äußeren Rohres
erstrecken und an ihren jeweiligen proximalen Endabschnitten von
Stellmitteln ergriffen werden.
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Ein
Vorteil einer solchen Anordnung ist, daß die Steuerrohre eine widerstandsfähige Halterung
für die
beweglichen Linsen auf eine einfache und platznutzende Art schaffen.
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Vorzugsweise
enthalten die Stellmittel eine Nockenanordnung, die Bewegungen der
beweglichen Linsen und der Beobachtungsmittel als Antwort auf die
Bewegung eines Stellgliedes bewirkt.
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Zweckmäßigerweise
enthält
die Nockenanordnung ein zylindrisches Element, das mit in Umfangrichtung
verlaufenden Nokkenschlitzen versehen ist, in die entsprechende
radiale Vorsprünge
der Steuerrohre eingreifen, wobei die Nockenschlitze so geformt
sind, daß eine
Drehung des zylindrischen Elementes in Bezug auf das äußere Rohr
axiale Bewegungen der jeweiligen beweglichen Linsen im Einklang
mit einer vorgegebenen Kennlinie verursacht wird.
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Vorzugsweise
ist das zylindrische Element mit einem zusätzlichen Nockenschlitz versehen,
in den ein Nockenfolger eingegreift, welcher an dem Beobachtungsmittel
befestigt ist, um eine axiale Bewegung des Beobachtungsmittels in
Bezug auf die Objektivlinse bei Drehung des zylindrischen Elementes
zu bewirken.
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In
einer vorgezogenen Ausführungsform
enthält
die Zoomlinse zwei bewegliche Linsen.
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Die
Beobachtungsmittel können
ein Gehäuse,
das mit dem Stellmittel zur Schaffung einer axialen, mit der Bewegung
der beweglichen Linsen synchronisierten Bewegung wirkmäßig verbunden
ist, eine bildübertragende
Einrichtung zur Übertragung eines
Bildes von der Brennebene der Zoomlinse zu dem Benutzer und eine
einstellbare Kupplung umfassen, die das Gehäuse mit der bildübertragenden
Einrichtung wirkmäßig verbindet,
um eine Einstellung der Brennweite zu bewirken, die an eine Veränderung
der Objektentfernung oder Augenleistung des Benutzers zu bewirken.
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Bei
Fehlen einer solchen Einstellung ist die Vorrichtung nur für einen
einzigen interessierenden Objektabstand fokussiert.
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Ein
Vorteil dieser besonderen Art der bildübertragenden Einrichtung gemäß dieser
Ausführungsform
ist es, daß keine
Einstellung der relativen Position der optischen Komponenten der
bildübertragenden
Einrichtung gemacht wird, sondern statt dessen die gesamte bildübertragende
Einrichtung in Bezug auf die Zoomlinse bewegt wird. Ein solches "distales Fokussieren" führt dazu,
daß die
Augenadaption für
den Benutzer konstant bleibt, wodurch eine einfache und bequeme
Benutzung im gesamten Zoom- und Fokussierbereich der Vorrichtung
erlaubt wird.
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Zweckmäßigerweise
enthält
die bildübertragende
Einrichtung ein optisches Relais.
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Die
Vorrichtung kann außerdem
einen Objektabstands-Sensor, zur Erzeugung eines elektrischen Signales,
welches dem Abstand des Objektes von der Objektivlinse zugeordnet
ist, und ein elektromechanisches Brennweitenstellglied, das in Abhängigkeit
von dem Signal die Fokussierung auf das Objekt mittels Bewegung
der bildübertragenden
Einrichtung relativ zum Gehäuse
bewirkt.
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Ausführungsformen
der Erfindung werden als Beispiele und unter Bezugnahme auf die
beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
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1 einen
Teilschnitt in Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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2 ein
schematisches Diagramm der Zoomlinse der Vorrichtung nach 1,
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3 eine
die Arbeitsweise der Nockenanordnung der Vorrichtung gemäß 1 darstellende Skizze,
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4 einen
Teilschnitt in Seitenansicht einer alternativen Ausführüngsform,
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5 einen
Querschnitt entlang V-V in 4,
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6 einen
Querschnitt entlang VI-VI in 4, und
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7 ein
schematisches Diagramm eines Systems zur automatischen Steuerung
des Brennpunktes.
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Die
Vorrichtung gemäß 1 enthält ein optisches
System für
ein Endoskop mit einem langgestreckten äußeren Rohr 2 mit einem
distalen Endabschnitt 3, welches in einen unzugänglichen
Raum zur Besichtigung eines Objektes (nicht gezeigt) einführbar ist.
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Das äußere Rohr 2 hat
einen proximalen Endabschnitt 4, welcher dem Benutzer zugänglich ist, und
ist mit einer Fassung 5, mit einem Handgriff (nicht gezeigt)
zur Handhabung der Vorrichtung verbunden.
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Das äußere Rohr 2 hat
am distalen Endabschnitt 3 ein Fenster 6, das
in rechtem Winkel zur Zylinderachse des äußeren Rohres angebracht ist, und
in der Nähe
des Fensters 6 eine Objektivlinse 7 mit positiver
Brennweite (Sammellinse), die fest mit dem äußeren Rohr verbunden ist.
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Eine
erste bewegliche Linse 8 mit ersten und zweiten Linsenelementen 10 und 11 ist
innerhalb eines ersten Steuerrohres 12 angebracht, welches
axial innerhalb des äußeren Rohres
gleiten kann, um die Position der ersten beweglichen Linse zu steuern.
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Die
ersten und zweiten Linsenelemente 10 und 11 sind
fest innerhalb des ersten Steuerrohres 12 angebracht und
so angeordnet, daß sie
zusammenwirkend eine erste bewegliche Linse 8 mit negativer Brennweite
(Streulinse) schaffen.
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Eine
zweite bewegliche Linse 13, die dritte und vierte Linsenelemente 14 und 15 enthält, ist
fest in einem zweiten Steuerrohr 16 angebracht, welches innerhalb
des ersten Steuerrohres 12 gleiten kann, um in der Lage
zu sein, die axiale Position der zweiten beweglichen Linse 13 zu
steuern.
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Die
dritten und vierten Linsenelemente 14 und 15 sind
fest mit dem zweiten Steuerrohr 16 verbunden und schaffen
zusammenwirkend die zweite bewegliche Linse 13 mit positiver
Brennweite (Sammellinse).
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Innerhalb
des zweiten Steuerrohres 16 ist ein bildübertragendes
Element 17 gleitfähig
angebracht, das im allgemeinen eine zylindrische äußere Form hat,
so daß es
sich zwischen einem distalen Endabschnitt 18 in unmittelbarer
Nähe zu
der zweiten beweglichen Linse 13 und einem proximalen Endabschnitt 19 erstreckt,
an welchem ein Okular angebracht ist.
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Das
bildübertragende
Element 17 enthält
ein optisches Relais aus einer Anzahl von in axialem Abstand zueinander
angeordneten Linsen (nicht gezeigt).
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Die
Vorrichtung 1 enthält
eine Nockenanordnung 21, die nahe dem proximalen Endabschnitt 4 des äußeren Rohres 2 angebracht
ist und ein im allgemeinen zylindrisches Element 22 enthält, das
koaxial mit dem äußeren Rohr
angebracht ist, so daß es in
Bezug auf die Fassung 5 drehbar ist.
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Das
erste und zweite Steuerrohr 12 und 16 erstrecken
sich koaxial durch das zylindrische Element 22 und haben
in un mittelbarer Nähe
ihrer proximalen Enden jeweils erste und zweite Nockenfolgestifte 23 und 24,
welche sich radial durch die jeweiligen Nockenschlitze 25 und 26 erstrecken,
die sich im allgemeinen in Umfangsrichtung des zylindrischen Elementes 22 erstrecken.
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Das
erste Steuerrohr 12 ragt in das zylindrische Element 22 in
einem kleineren Ausmaß hinein als
das zweite Steuerrohr 16, so daß ein Zwischenraum zwischen
dem zweiten Nockenfolgestift 24 und dem ersten Steuerrohr 12 geschaffen
wird.
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Das
zweite Steuerrohr 16 erstreckt sich in das zylindrische
Element 22 bis etwa zu dessen Längsmitte. Ein dritter Nokkenfolgestift 27 erstreckt sich
radial, um in einem dritten, sich über den Umfang des zylindrischen
Elementes 22 ausdehnenden Schlitz 28 einzugreifen,
wobei der Nockenfolgestift 27 in einer unten beschriebenen
Art mit dem bildübertragenden
Element 17 zur Arbeit verbunden ist.
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Ein
ringförmiges
Vergrößerungs-Steuerstellglied 29 springt
radial von dem zylindrischen Element 22 vor und kann von
Hand betätigt
werden, so daß ein
Benutzer das zylindrische Element 22 mit der Hand drehen
kann, um axiale Bewegung der ersten, zweiten und dritten Nockefolgestifte 23, 24 und 27 in einer,
von der Form des jeweiligen ersten, zweiten und dritten Schlitzes 25, 26 und 28 abhängigen Art
zu erzeugen.
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Der
dritte Nockenfolgestift 27 ist über ein sich longitudinal erstreckendes
Verbindungselement 31 mit einem im allgemeinen zylindrischen
Gehäuse 32 verbunden,
welches in Bezug auf die Fassung 5 axial gleiten kann.
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Das
bildübertragende
Element 17 erstreckt sich koaxial sowohl durch das zylindrische
Verbindungselement 31 als auch durch das Gehäuse 32, und
ist mittels einer Schraubkupplung 34 einstellbar an das
Gehäuse
gekoppelt. Das Gehäuse 32 ist drehbar
in Bezug auf die Fassung 5, so daß ein Brennweitenstellglied,
wie unten beschrieben, gebildet wird.
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Die
Schraubkupplung 34 ist so ausgebildet, daß jede longitudinale
Bewegung des Gehäuses 32 aufgrund
der Bewegung des Verbindungselementes 31 auf das bildübertragende
Element übertragen wird,
so daß es
sich im Einklang mit dem Verbindungselement 31 bewegt,
und somit im Einklang mit dem dritten Nockenfolgestift 27.
Die Längsposition des
bildübertragenden
Elementes 17 kann jedoch relativ zum Verbindungselement 31 vom
Benutzer eingestellt werden, indem dieser mit der Hand das Gehäuse 32 nach
rechts oder nach links dreht, welches dann als ein Brennweiten-Steuerstellglied
arbeitet. Das Gehäuse 32 ist
um einen begrenzten Winkelbereich beweglich, der durch Anschlag
eines Stoppers 37, der mit dem Gehäuse 32 verbunden ist
an, einer ersten und zweiten Anschlagfläche 38 und 39,
eines Brennweitenbe grenzungsgliedes 40 begrenzt ist. Das
Brennweitenbegrenzungsglied 40 ist teilweise ringförmig und
fest mit der Fassung 5 verbunden, so daß es statisch in einer Stellung
zwischen dem Gehäuse 32 und
der Nockeneinrichtung 21 verbleibt.
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Die
erste und zweite Anschlagfläche 38 und 39 beschränken die
Winkelbeweglichkeit des Gehäuses 32 in
einem Ausmaß,
welches von der Axialposition des Gehäuses 32 in Bezug auf
die Fassung 5 abhängt,
wobei die ersten und zweiten Anschlagflächen 38 und 39 so
ausgebildet sind, daß sie
als Nockenflächen
dienen, an denen der Stopper 37 angreift.
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Das
bildübertragende
Element 17 enthält
einen sich radial nach außen
erstreckenden Vorsprung 41, der in einer axial verlaufenden
Vertiefung 42 der Fassung 5 aufgenommen wird,
wobei die Vertiefung und der Vorsprung zusammenwirken, um eine relative
axiale Bewegung zu ermöglichen,
aber eine Rotation des bildübertragenden
Elementes in Bezug auf die Fassung 5 und in Bezug auf das äußere Rohr
verhindern. Die ersten und zweiten Steuerrohre 12 und 16 sind
mit ähnlichen
Vorrichtungen (nicht gezeigt) ausgestattet, die dazu dienen, einer
Rotation in Bezug auf das äußere Rohr 2 vorzubeugen.
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Das
bildübertragende
Element 17, das Gehäuse 32 und
das Okular 20 bilden zusammen eine Beobachtungsvorrichtung 43, die
axial durch die Wirkung der Stellmittel 21 axial beweglich
in Bezug auf das äußere Rohr 2 und
deshalb in Bezug auf die Objektivlinse 7 sind.
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Die
Arbeitsweise der Nockenanordnung 21 ist in 2 und 3 dargestellt.
In 2 sind die Verschiebungen der ersten und zweiten
Linsen 18 und 13 in Bezug auf die feste Objektivlinse 7 durch die
Abstände
X1 und X2 dargestellt. Die Verschiebung des distalen Endabschnittes 18 der
bildübertragenden
Einrichtung 17 in Bezug auf die feste Objektivlinse 7 ist
durch den Abstand X3 dargestellt. Ein Bild 44 wird in der
Brennebene der Zoomlinse 45 gebildet, die zusammengesetzt
ist aus der Kombination der Objektivlinse 7, der ersten
beweglichen Linse 8 und der zweiten beweglichen Linse 13.
Um die Vergrößerung und
das Sichtfeld der Zoomlinse 45 zu verändern, werden die beweglichen
Linsen 8 und 13 in einer vorgegebenen Art auf
die feststehende Objektivlinse 7 zu oder von ihr weg bewegt,
wie es in 3 gezeigt ist, in welcher Werte
von Verschiebungen X gegen verschiedene Sichtwerte F aufgetragen sind.
Wie es auf dem Gebiet der Konstruktion von Zoomlinsen gut bekannt
ist, ist es im allgemeinen wünschenswert,
die Bewegung der Brennebene der Zoomlinse auf irgendeine Art auszugleichen.
In der Vorrichtung 1 wird dieser Ausgleich durch Bewegung des
bildübertragenden
Elementes 17 geschaffen, wie es in 3 gezeigt
ist.
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Um
die Vorrichtung 1, auf Gegenstände in verschiedenen Abständen von
der Objektivlinse zu fokussieren, erzeugt eine Drehung des Gehäuses 32 eine
axiale Einstellung der Position des bildübertragenden Elementes 17,
so daß der
Abstar X3 zur Betrachtung eines entfernten Objektes verkleinert
und zur Betrachtung eines nahen Objektes vergrößert wird. Die obere und untere
Grenze dieser Einstellung sind durch die obere und untere gestrichelte
Linie 47 und 48 in 3 angedeutet.
Der Brennweiteneinstellungsbereich für kleinere Sichtfelder ist
notwendigerweise größer, als
jener, der für
größere Sichtfelder benötigt wird.
Durch Wirkung des Brennweitenbegrenzungsgliedes 40 in Zusammenarbeit
mit der ersten und zweiten Anschlagfläche 38 und 39 ist
die Vorrichtung 1 mit Mitteln versehen, welche den Brennweiteneinstellbereich
im Einklang mit der Vergrößerung/Sichtfeldeinstellung
der Zoomlinse 45 beschränken.
Dies schützt
den Benutzer davor, unabsichtlich die Brennweite außerhalb
des gewünschten Bereiches
einzustellen, was z.B. dazu führen
kann, daß der
Benutzer die Brennweite auf Teile innerhalb des bildübertragenden
Elementes 17 selbst einstellt.
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Das
Brennweitenbegrenzungsglied 40 und die Anschlagflächen 38, 39 bilden
zusammen eine brennweitenbeschränkende
Vorrichtung 46, welche unter bestimmten Umständen auf
eine Einstellung der Vergrößerung bzw.
des Sichtfeldes mit einer automatischen Bewegung des bildübertragenden
Elementes 17 in Bezug auf das Gehäuse 32 ansprechen wird,
bis die Brennweiteneinstellung innerhalb annehmbarer Grenzen ist.
Wenn z.B. das zylindrische Element 22 so eingestellt wurde,
daß das
Sichtfeld am kleinsten ist (Entstehung maximaler Bildgröße) und
das betrachtete Objekt entweder in der nächste Stellung oder in unendlicher
Entfernung ist, so wird das Gehäuse 32 vollständig gedreht
worden sein, so daß der
Stopper 37 in Berührung
mit einer der Anschlagflächen 38 oder 39 ist.
Wenn das zylindrische Element 22 dann verstellt wird, um
das Sichtfeld zu vergrößern, wird
das Gehäuse 32 axial
verschoben durch die Wirkung des Verbindungselementes 31, das
durch den dritten Nockenfolgestift 27 angetrieben wird,
und diese axiale Bewegung kann nur aufgenommen werden, wenn sie
von einer Rotation des Gehäuses
aufgrund der Nockenwirkung zwischen dem Stopper 37 und
der Anschlagfläche 38 oder 39 begleitet
wird.
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Eine
alternative Vorrichtung 60 ist in den 4, 5 und 6 gezeigt,
wobei gleiche Bezugszeichen wie in den vorhergehenden Figuren für einander
entsprechende Elemente, soweit zutreffend, benutzt werden.
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Vorrichtung 60 enthält ein äußeres Rohr 2 mit
einem distalen Ende, das in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, aber
welches jenem der Vorrichtung 1 entspricht, indem es ein
abschließendes
Fenster und eine Zoomlinse enthält.
Das äußere Rohr 2 hat einen
proximalen Endabschnitt 4, fest mit einem Kragen 61 verbunden,
welcher mit einer Fassung 5 verbunden ist.
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Der
Handgriff 62 ist mit der Fassung 5 verbunden und
enthält
einen Lichtleiteranschluß 63, durch
welchen Licht zur Beleuchtung des Objektes über den distalen Endabschnitt 3 geleitet
wird.
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Die
Vorrichtung 60 wird in Seitenansicht betrachtet, so daß die Nockenfolgestifte 23, 24 und 27 vertikal
durch das zylindrische Element 22 vorspringend gezeigt
sind. Die Nokkenfolgestifte 23 und 24 sind mit
ihren jeweiligen Steuerrohren 12 und 16 durch
Bügel 72 und 73 verbunden.
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Die
Vorrichtung 60 funktioniert im wesentlichen in gleicher
Weise wie die Vorrichtung 1, aber sie unterscheidet sich
in einigen Konstruktionsdetails. Die Schraubenverbindung 34 in
Vorrichtung 1 ist in der Vorrichtung 60 durch
einen sich radial nach rechts außen erstreckenden, mit Gewinde
versehenen Gewindestift 64 ersetzt, welcher in ein im Gehäuse 32 ausgebildetes
Schraubengewinde eingreift. Der Stift 64 ist mit einer
Okularanordnung 6b und mit dem bildübertragenden Element 17 verbunden.
Der Stift 64 erstreckt sich ebenfalls durch einen axial
verlaufenden Schlitz 67 in der Fassung 5. Der
Schlitz 67 verhindert, daß die Okularvorrichtung 66 sich
relativ zur Fassung 5 dreht, erlaubt aber axiale Bewegungen.
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Das
Gehäuse 32 ist
in Bezug auf die Fassung 5 mittels Handbetätigung eines
gerändelten Brennweiteneinstellrings 68 drehbar.
Die Drehung des Brennweiteneinstellrings 68 bewirkt eine
axiale Bewegung des bildübertragenden
Elementes 17, welche dadurch ihrerseits näher zu oder
weiter weg von der Zoomlinse (nicht gezeigt) bewegt wird.
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Eine
Kompensationsbewegung des bildübertragenden
Elementes 17 während
der Einstellung der Vergrößerung wird
mittels des zylindrischen Verbindungselementes 31 geschaffen,
welches in das Gehäuse 32 mit
einem radial nach außen
vorspringenden Stift 69 eingreift, der in einer durch das
Gehäuse 32 gebildeten
ringförmigen
Nut 70 aufgenommen wird. Die ringförmige Nut 70 wirkt
zusammen mit dem Stift 69, um relative Rotationsbewegungen
des Gehäuses
zu ermöglchen,
während
sie eine gemeinsame Axialbewegung des Verbindungselements 31 und des
Gehäuses 32 erzwingt.
Der Stift 69 erstreckt sich durch einen in der Fassung 5 gebildeten,
axialen länglichen
Schlitz 74, der so wirkt, daß er eine Drehung des Verbindungselementes 31 verhindert.
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Axiale
Bewegung des Verbindungselementes 31 wird während der
Vergrößerungseinstellung mittels
des dritten Nockenfolgestifts 27 bewirkt, der in dem dritten,
am zylindrischen Element 22 angebrachten Nockenschlitz 38 eingreift.
Das zylindrische Element 22 ist in Bezug auf die Fassung 5 durch
manuelle Betätigung
eines die Vergrößerung einstellenden
Rändelrings 71,
welcher fest mit dem zylindrischen Element 22 verbunden
ist und die Stifte und Schlitze 23 bis 28 überlagert,
drehbar.
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Die
Vorrichtung 1 ist mit einer fünffach verstellbaren Vergrößerung durch
Bedienung der Zoomlinse 45 ausgerüstet, was einer Veränderung
des Sichtfeldes zwischen 10° und
50° entspricht.
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Die
Vorrichtung 1 kann alternativ mit einem automatischen Zoomsteuer-
und Fokussiersystem 50, wie es in 7 gezeigt
ist, ausgestattet sein. In einer solchen alternativen Ausführungsform
ist die Vorrichtung mit einem elektromechanischen Brennweiteneinstellglied 53 ausgestattet,
das das bildübertragende
System axial bewegt, um Ausgleich für Bewegungen der Brennebene
der Zoomlinse 45 während
eines Wechsels der Vergrößerung zu
schaffen. Eine Handsteuerung ist vorgesehen, um das benötigte Sichtfeld
auszusuchen, und ein Objektsensor 51 erzeugt ein elektrisches
Signal, welches der Entfernung zwischen dem Objekt und der Objektivlinse 7 zugeordnet
ist. Das Ausgangssignal des Objektsensors ist Eingangssignal für einen
die Betätigung
des elektromechanischen Brennweitenstellgliedes 53 steuernden
Rechner 52, welcher das bildübertragende Element 17 auf den
benötigten
Abstandswert X3 von der Objektivlinse 7 bringt.
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Ein
Brennweitensensor 54 schafft Rückkoppelung zum Rechner 52 in
Bezug auf die Position des bildübertragenden
Elementes 17.
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Die
Bewegung der beweglichen Linsen 8 und 13 der Zoomlinse 45 wird
in ähnlicher
Weise mittels elektromagnetischer Stellglieder 55 und Sensoren 56,
welche eine Rückkoppelung
zum Rechner in Bezug auf die Stellungen der Linsen 8 und 13 schaffen, gesteuert.
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Das
benötigte
Sichtfeld wird in dem Rechner 52 über eine Eingabeeinheit 57 eingegeben,
und der Rechner bestimmt die benötigten
Werte X1, X2 und X3 mittels Vergleichs mit einer Parametertabelle 58.
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Ausgleich
für temperaturabhängige Effekte schafft
eine temperaturempfindliche Eingabe 59.
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Vorrichtungen
gemäß der Erfindung
können wahlweise
eine Zoomlinse mit mehr als zwei beweglichen Linsen enthalten, vorausgesetzt,
daß zur
Bewegung der beweglichen Linsen entsprechende Mittel vorgesehen
sind.
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Die
Blickrichtung in Bezug auf das äußere Rohr
kann mittels der Einführung
geeigneter Spiegel oder Linsen von der axialen Richtung abgeändert werden.
Die Objektivlinse kann z.B. ein linsenartiges Prisma sein. Der Spiegel
oder das Prisma können beweglich
angebracht sein, um ein Schwenken der Blickrichtung zu ermöglichen.
Auch kann bei einer Vorrichtung mit einer anderen Blickrichtung
als in der axialen Richtung das äußere Rohr 2 zusammen
mit der Zoomlinse 45 und dem bildübertragenden System 17 gemeinsam
bis zu 370° gedreht
werden, um eine orbitale Abtastung des zu untersuchenden Feldes
zu erleichtern.
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Das
erste und zweite Steuerrohr 12 und 16 kann wahlweise
axial mittels anderen Stellgliedern als Nockenanordnungen bewegt
werden. Zum Beispiel können
elektromagnetische Stellglieder benutzt werden. Die Rohre können wahlweise
durch geeignete Kabel oder Steuerdrähte ersetzt werden.
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Alternative
Formen von bildübertragenden Elementen
können
benutzt werden, wie optische Faserbündel oder eine elektronische
Kameravorrichtung. Wenn eine elektronische Kameravorrichtung benutzt
wird, kann die Vorrichtung automatische elektronische Fokussierungsvorrichtungen
einer für Videokameras
bekannten Art enthalten.