EP2802931A1 - Image-stabilized long-range device - Google Patents

Image-stabilized long-range device

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Publication number
EP2802931A1
EP2802931A1 EP13700038.6A EP13700038A EP2802931A1 EP 2802931 A1 EP2802931 A1 EP 2802931A1 EP 13700038 A EP13700038 A EP 13700038A EP 2802931 A1 EP2802931 A1 EP 2802931A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plate
eddy current
deflection
optical element
magnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13700038.6A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Dirk Dobermann
Rainer Robotta
Georg Guenther
Jens Hofmann
Kurt Becker
Eckhard Roth
Tobias Thiele
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss AG
Carl Zeiss Sports Optics GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss AG
Carl Zeiss Sports Optics GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss AG, Carl Zeiss Sports Optics GmbH filed Critical Carl Zeiss AG
Publication of EP2802931A1 publication Critical patent/EP2802931A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/03Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using magnetic or electromagnetic means
    • F16F15/035Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using magnetic or electromagnetic means by use of eddy or induced-current damping
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • 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
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/02Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices involving prisms or mirrors

Definitions

  • the invention relates to a far-optical device having at least one optical channel having a housing and an array of optical elements, wherein at least one of the optical elements for image stabilization in case of disturbing movements of the housing is movable relative to the housing, and with a stabilizing system for the at least one movable optical element having an eddy current damper for damping movements of the at least one movable element, which generates a restoring force proportional to the deflection speed of the at least one movable optical element at a deflection of the at least one movable optical element, the eddy current damper a magnetic system and a having cooperating eddy current carrier.
  • a far-optical device is known from DE 38 43 776 AI.
  • a far-optical device of the type mentioned can be in the context of the present invention, a monocular or a binocular telescope, in particular a pair of binoculars.
  • jamming movements of the housing of the far-optical device have a negative effect on the image quality of the image seen by the user.
  • the disturbing movements acting on the housing lead to a blurring of the image, which interferes with the observation of an object or a scene.
  • the image reversal prism In the known from the aforementioned document DE 38 43 776 AI long-range optical device that is at least one movable optical element, the image reversal prism, which is gimbaled via a Torsionsfedergelenk in the housing.
  • the stabilization system of this known long-range optical device has an eddy current damper for damping movements of the reversing prism.
  • the eddy current damper generates a restoring force proportional to the deflection speed of the image inversion prism at a deflection of the image inversion prism.
  • the eddy current damper avoids that the image inversion prism is excited to forced vibrations in the housing.
  • the eddy current damper of this known long-range optical device has a magnetic system moving with the image reversal prism, which is formed from permanent magnets, and a plane-parallel plate made of an electrically conductive material, for example. Copper on.
  • the formed as a plate eddy current carrier has no constant cross-section and has constrictions in the edge region, whereby an axis-wise adjustment of the damping constant, in particular taking into account different spring constants of the torsion spring and the inertial mass of the movable components is possible.
  • the trained as a plate eddy current carrier is firmly connected to the housing.
  • An eddy current damper as a damping device of the stabilization system has the advantage that the initial friction is minimal, as for example.
  • a damping device is not the case, which is based on the principle of damping by fluid friction.
  • Remote-optical devices with image stabilization units, which are based on damping by fluid friction, are known from DE 2 152 085 A and DE 2 353 101 A.
  • the invention has for its object to further improve a far-optical device of the type mentioned in terms of image stabilization in jamming movements of the housing on.
  • this object is achieved in terms of the aforementioned optical device in that the restoring force of the Amplitude of the deflection of the at least one movable optical element is dependent.
  • the inventive far-optical device adheres to the concept of equipping the stabilization system with an eddy current damper for damping vibrations of the at least one movable element, which is the initial friction, unlike on fluid friction-based damping devices.
  • the stabilization system With each initial friction, the stabilization system is frictionally coupled to the housing with small signals, whereby the stabilization system can not compensate for the interference signals.
  • a Wirbelstromdämpfers this is avoided.
  • larger deflections of the at least one movable optical element can be more strongly damped, depending on the design of the eddy current damper, for example.
  • the eddy current damper can also be designed so that improved entrainment of the at least one movable optical element is achieved in the case of intentional pivoting of the long-range optical device if the user wishes to let his gaze wander over a landscape through the long-range optical device.
  • the at least one movable optical element is fixed to a carrier movable relative to the housing, and the magnet system is fixed to the housing and the eddy current carrier carrier.
  • the arrangement of the magnet system and the Wirbelstromrajs according to the above-mentioned preferred embodiment has the advantage that in conjunction with a mass-reduced movable optical element, For example, an image reversal prism, at the other end of the carrier a much lighter stabilization system is created. Furthermore, you can wegten magnet system, the modifications to be described below are made easier without having to rebalance the entire stabilization system.
  • the restoring force increases or decreases with increasing amplitude of the deflection.
  • the restoring force or damping increases with increasing amplitude of the deflection of the at least one movable optical element, stronger deflections are more attenuated, whereby a very good image stabilization is achieved even with disturbing motions with high excitation amplitude.
  • the restoring force is dependent on the direction of the deflection of the at least one movable optical element.
  • the attenuation of a movement of the at least one movable optical element for example, about a horizontal axis transverse to the optical axis may be larger or smaller than in a movement of the at least one movable optical element about the vertical axis.
  • the image stabilization can be adapted to different applications of the long-range optical device.
  • the restoring force in two mutually perpendicular directional components of the deflection of the at least one movable optical element is equal, or the restoring force is different in two mutually perpendicular direction components of the deflection of the at least one movable optical element.
  • the damping of the eddy current damper behaves "isotropically” while in the second case it is "anisotropic".
  • the restoring force is adjustable.
  • the eddy current carrier has at least one plate which extends radially with respect to the longitudinal axis of the optical channel.
  • the eddy current carrier is structurally very simple and thus advantageously particularly inexpensive to manufacture.
  • the thickness of the plate increases towards the edge or decreases.
  • the thickness increases towards the edge preferably continuously or stepwise to or from.
  • the restoring force does not increase or decrease evenly, but, depending on the desired damping characteristic, the thickness of the plate to the edge disproportionately or disproportionately increases or decreases. If the damping characteristic should have no directional dependence, the thickness of the plate in two mutually perpendicular spatial directions towards the edge preferably equal to or from.
  • the thickness of the plate in two mutually perpendicular spatial directions towards the edge preferably increases or decreases differently.
  • a thickness profile of the plate preferably assumes a rectangular, square, circular or elliptical shape towards or towards the edge.
  • a square and circular thickness profile lead to a non-directional deflection-dependent damping characteristic, and a non-square rectangular or elliptical thickness profile lead to a direction-dependent deflection-dependent damping characteristic.
  • the ellipsoidal thickness profile additionally has the advantage that, in the event of a disturbing movement which simultaneously excites the at least one movable optical element in two mutually perpendicular spatial directions, a more uniform transition of the damping between the pure deflection in the first spatial direction and the pure deflection in the perpendicular thereto second spatial direction generated as, for example, the rectangular thickness profile.
  • the plate has at least one surface which is curved, wherein the radius of curvature over the at least one surface is constant or changing.
  • the restoring force increases or decreases in proportion to the deflection of the at least one movable element, and when changing The radius of curvature, the damping characteristic can be designed so that the restoring force as a function of the deflection of the at least one movable optical element disproportionately or disproportionately increases or decreases.
  • a radial center axis between the surfaces of the plate is straight.
  • the plate can be particularly easy to produce, since it can be made from a plane parallel plate, are incorporated into the corresponding surface contours.
  • a radial center axis between the surfaces of the plate is curved.
  • the geometry of the plate of the eddy current carrier is better adapted to the movement of the at least one movable optical element when this movement corresponds to a rotational movement about a pivot point, as in a storage of the at least one movable optical element via a torsion spring joint Case is.
  • the geometry of the plate of the eddy current carrier according to one of the above embodiments for example.
  • the latter curvature may be, for example.
  • Spherical which the rotation or Pivoting movement of the at least one movable optical element around a pivot point best corresponds.
  • the magnet system has at least one magnet which extends radially with respect to the longitudinal axis of the optical channel, and that the at least one magnet at least one Surface which is straight or curved such that the distance of the plate to the at least one magnet varies across the plate.
  • a momentary deflection dependency of the restoring force or damping of the eddy current damper is not achieved or not solely by a corresponding geometry of the eddy current carrier, but alone or additionally by a corresponding geometry of the at least one magnet of the magnet system, wherein the geometry of the plate the eddy current carrier and the geometry of the at least one magnet are matched to one another such that the distance of the plate to the at least one magnet changes over the plate, which in turn results in different damping depending on the deflection.
  • the plate has a first plate and a second plate, which are each provided with radial recesses, wherein the first plate and the second plate in the longitudinal direction of the optical channel are arranged adjacent to each other and positionally adjustable relative to each other, to reduce or enlarge the radial recesses alternately in their area.
  • the first plate and the second plate are each electrically conductive and in that they are connected to one another in the longitudinal direction of the optical channel, electrically conductively connected to each other.
  • the radial recesses are reduced in area or increased, whereby the conductive segments of the overall arrangement of the first plate and the second plate are increased or reduced accordingly, and correspondingly higher or lower eddy currents can form therein, which changes the damping characteristic accordingly.
  • the plate itself is electrically conductive.
  • the plate of the eddy current carrier in a particularly simple manner in total in one piece from an electrically conductive material, eg. Copper, can be made.
  • the electrical conductivity and / or the magnetic permeability of the plate varies over the plate.
  • the plate itself can be realized geometrically very simply, for example as a plane-parallel plate, while the deflection-dependent damping characteristic of the eddy current damper is provided by the material properties, conductivity and / or magnetic permeability.
  • the conductivity of the plate can be changed radially by mechanical stresses in the crystal structure.
  • Another example is to change the magnetic flux radially, continuously or stepwise, by different magnetization of individual zones of the plate.
  • the abovementioned embodiment can also be combined with a geometrically-related deflection-dependence of the damping characteristic (for example by thickness variation of the plate) as described above.
  • the plate is not electrically conductive and carries at least one coil in which the eddy currents are generated.
  • the at least one coil preferably formed as wound or wound through the plate conductor wire, or, preferably also be formed as a conductor track on the plate.
  • the use of at least one coil on an otherwise non-electrically conductive plate has the advantage that the plate can be manufactured plane-parallel even with simple geometry, for example, while the coils are then the deflection-dependent by a corresponding arrangement, distribution and configuration Create damping characteristic.
  • the number of turns, Windungsquerites and / or conductor wire or interconnect cross section varies / vary over the plate.
  • the plate carries at least two coils in which eddy currents are generated, and that the at least two coils are oriented in mutually different spatial directions.
  • the at least two coils can be completely separated from each other electrically, or, as provided in a further preferred embodiment, be electrically coupled to each other, preferably via a resistor.
  • the damping characteristics generated by the at least two coils can be coupled together in the two preferred directions.
  • the resistance is preferably adjustable.
  • the damping characteristic is adjustable, in particular manually can be varied, either in the production of the far-optical device or during use of the far-optical device by a user.
  • a further possibility of obtaining a deflection-dependent damping characteristic of the eddy current damper is, as is provided in a further preferred embodiment, that the magnet system generates an inhomogeneous magnetic field across the eddy current carrier.
  • the magnetic field generated by the magnetic system to the edge of the eddy current carrier have a higher field line density than in the middle of the eddy current carrier.
  • the eddy current carrier which is formed, for example, in the simple case as an electrically conductive plate, should be smaller than the extent of the magnetic field generated by the magnetic system. If, due to a deflection of the at least one movable optical element relative to the housing, the plate of the eddy current carrier moves into the regions of the magnetic field which lie further toward the edge, the magnetic flux density, thus the induced eddy current, changes and a deflection-dependent restoring force or damping occurs the eddy current damper generated.
  • the above-mentioned measure can also be combined with, for example, one of the abovementioned embodiments, according to which the plate of the eddy current carrier has a variable thickness towards the edge.
  • the magnet system has at least one magnet whose geometry is selected so that the at least one magnet generates an inhomogeneous magnetic field, and / or the at least one magnet has a location-dependent remanence.
  • the desired magnetic field line geometry for generating an inhomogeneous magnetic field can also be realized by virtue of the fact that the magnet system has at least one current-excitable coil in order to generate an inhomogeneous magnetic field.
  • the magnet system can have at least two coils which can be excited with different current intensities.
  • Fig. 1 shows the basic structure of a far-optical device
  • Eddy current dampers in various embodiments for use in the far optical device in FIG. 1;
  • Fig. 13 shows a modification of the eddy current damper in Fig. 12b).
  • Fig. 1 shows the basic structure of a provided with the general reference numeral 10 remote optical device, which is equipped with an image stabilization.
  • the far-optical device 10 may be formed as a binocular or monocular telescope, in particular as a pair of binoculars.
  • the long-range optical device has an optical channel 12 in the case of a monocular telescope.
  • the long-range optical device 10 correspondingly has a second optical channel, which is not shown in Fig. 1.
  • optical channel 12 an array of optical elements 14, 16 and 18 is arranged.
  • the optical elements 14, 16 and 18 are shown here in simplified form, wherein the optical element 14 forms the objective, the optical element 16 the image inversion system and the optical element 18 the eyepiece of the long-range optical device 10.
  • the optical channel 12 has a housing 20 in which the arrangement of the optical elements 14, 16 and 18 is accommodated.
  • the optical element 16 ie the image reversing system is movable relative to the housing 20.
  • a coordinate system x, y, z is plotted in the optical channel 12, where z is the light propagation direction within the optical channel 12, x is the horizontal axis transverse to the light propagation direction, and y is the vertical axis or Vertical axis of the optical device 10 denotes.
  • the vertical axis y is perpendicular to the plane of the drawing in Fig. 1.
  • the optical element 16 is mounted for image stabilization about the x-axis and the y-axis pivotally mounted in the housing 20.
  • the optical element 14 and the optical element 18 are fixed relative to the housing 20.
  • the movable optical element 16 is fixedly connected to a carrier 22, wherein the carrier 22 is gimbalably pivotable about the aforementioned x-axis and the aforementioned y-axis.
  • the pivot point of this pivotal movement is in Fig. 1, the origin of the marked x, y, z coordinate system and is in particular on the optical axis 23.
  • the carrier 22 together with the parts attached thereto is balanced with respect to the fulcrum.
  • the far-optical device 10 has a stabilizing system 24 for the movable optical element 16, which is designed as a passive mass inertia-based stabilization system.
  • the stabilization system 24 has a first member 24a and a second member 24b. Upon deflection of the optical element 16 relative to the housing 20, the first member 24a generates a first restoring force proportional to this deflection.
  • the first member 24a is formed as a spring joint 26 having a rotational degree of freedom about the x-axis and a rotational degree of freedom about the y-axis.
  • the spring joint 26 has, on the one hand, an interface 28 to the housing 20 and an interface 30 to the carrier 22 and thus to the optical element 16.
  • the second member 24b is formed as an eddy current damper 32, which generates a restoring force proportional to the deflection speed at a deflection of the optical element 16 and the carrier 22 relative to the housing 20.
  • the eddy current damper 32 has a magnet system 34, which has, for example, magnets 36, and an eddy current carrier 38.
  • the eddy current carrier 38 is fixed with connected to the carrier 22, and the magnet system 34 is fixedly connected to the housing 20.
  • the magnet system 34 and the eddy current carrier 38 extend substantially or exactly perpendicular to the optical axis 23.
  • the eddy current damper 32 damps movements of the movable optical element 16 and the carrier 22 by the eddy current damper 32 generates the above-mentioned restoring force in proportion to the deflection speed of the optical element 16.
  • eddy currents are generated in the eddy current carrier 38 in cooperation with the magnet system 34, which counteract the deflection of the carrier.
  • the restoring forces generated by the eddy current damper 32 counteract accelerations of the carrier 22 and thus of the optical element 16.
  • the eddy current damper 32 is designed so that the restoring force in proportion to the deflection speed of the movable optical element 16 is dependent on the amplitude of the deflection of the movable optical element 16.
  • the eddy current damper 32 may be configured to generate a restoring force dependent on the amplitude of the deflection of the movable optical element 16 and thus damping characteristic.
  • Figures 2 to 8 show different embodiments, in which the restoring force or in which the damping characteristic by different geometries of the eddy current carrier and / or the magnetic system of the amplitude of the deflection of the movable optical element 16 is dependent.
  • the respective magnet system and the eddy current carrier are shown rotated by 90 ° with respect to FIG. That is, the eddy current carriers and magnet systems to be described below extend radially with respect to the longitudinal axis and optical axis 23 of the optical channel 12 when installed in the far-optical device 10 as in the eddy current damper 32 in FIG. 1.
  • Fig. 2a shows an eddy current damper 40 with a magnet system 42, which is here represented by two permanent magnets 44 and 46, and an eddy current carrier 48.
  • Arrows 50 give here and in the following figures, the relative mobility of the eddy current carrier 48 relative to the magnet system 42nd at. With S and N here and in the other figures, the magnetic poles (South Pole and North Pole) are designated.
  • the eddy current carrier 48 is formed as a plane-parallel electrically conductive plate. In a deflection of the eddy current carrier 48 relative to the magnet system 42 corresponding to the arrows 50, no dependence of the damping characteristic on the amplitude of the deflection of the eddy current carrier 48 and thus of the movable optical element 16 arises.
  • Fig. 2b now shows an eddy current damper 40 'in an embodiment in which the eddy current carrier 48' is again formed as a plate whose thickness D from a center 52 to edges 54 and 56, however, increases. In this way, the cross section of the plate of the eddy current carrier 48 'in areas of the edges 54 and 56 is increased.
  • the eddy current damper 40 'used as the eddy current damper 32 in the remote optical device 10 in Fig. 1 causes a greater deflection of the carrier 22 and thus the eddy current carrier 48' relative to the magnet system 42, an increase of the induced eddy currents and thus an increase in the restoring force or Damping.
  • the increase in thickness D from the middle 52 toward the edges 54, 56 determines the increase factor of the damping as a function of the deflection of the eddy current carrier 48 '.
  • the thickness D increases continuously from the center 52 towards the edges 54, 56.
  • Surfaces 58 and 60 of the eddy current carrier 48 ' which face the magnet system 42, have a continuous curvature in the exemplary embodiment in FIG. 2b).
  • the radius of curvature of the curvatures of the surfaces 58 and 60 may be constant across the plate of the eddy current carrier 48 '.
  • the surfaces 58, 60 may be spherically curved or, depending on the desired attenuation characteristic, with increasing distance from the center 52 increasing or decreasing radii of curvature should be considered.
  • Fig. 2c shows a modification of the eddy current carrier 48 'in Fig. 2b) in the form of a Wirbelstromuzas 48 "in which the thickness D from the center 52" to the edges 54 "and 56" not continuously, but gradually increases.
  • the surfaces 58 "and 60" of the eddy current carrier 48 are designed correspondingly stepped.
  • FIGS. 3 a) to e) show thickness profiles in the xy plane of the eddy current carrier in the form of isodick lines.
  • FIG. 3 a) shows the case of the embodiment of the eddy current carrier 48 in FIG. 2 a) as a plane-parallel plate. Accordingly, the eddy current carrier 48 has a constant thickness over its entire surface.
  • Fig. 3b shows the eddy current carrier 48 'with a thickness increase from the center 52 to the edges 54, 56 and 54a, 54b, which is symmetrical in the x-direction and the y-direction.
  • Lines 62 are lines of the same thickness.
  • the thickness profile or the thickness topography of the eddy current carrier 48 'in FIG. 3c) is square.
  • Fig. 3c shows a thickness profile of the Wirbelstromlies 48 ', which is also symmetrical in the x and y directions, wherein the thickness profile is circular here.
  • the damping characteristic or restoring force of the eddy current damper is dependent on the amplitude of the deflection of the eddy current carrier 48 ', but not dependent on the direction, ie. a deflection of the eddy current carrier 48 'is attenuated in the x-direction and the y-direction in the same way.
  • the damping behavior of the eddy current damper in the direction of the x-axis and in the direction of the y-axis must be different, as shown in Figures 3d) and e).
  • the thickness profile of the plate of the eddy current carrier 48 ' is rectangular, i. the lines 62 of equal thickness are rectangular.
  • the damping increases in the embodiment in Fig. 3d) in the direction of the x-axis more than in the direction of the y-axis.
  • Fig. 3e shows an elliptical thickness profile, in which case the damping in the direction of the x-axis increases more than in the direction of the y-axis.
  • the elliptical thickness profile according to FIG. 3e) has the advantage over the rectangular profile according to FIG. 3d) that with simultaneous deflection of the eddy current carrier 48 'in the y- and x-direction a more uniform transition of the damping between the pure x-deflection and the pure y-direction Deflection is generated.
  • the eddy current carrier 48, 48 'or 48 "performs an accurate linear motion relative to the magnet system 42. This consideration is true only for small deflections of the carrier 22 of the far optical device 10 in FIG For larger deflections of the carrier 22, it should be noted that the carrier 22 pivots about a pivot point due to its support via the spring joint 26. Because the eddy current damper 32 of the long-range optical device 10 is at one end of the carrier 22 far from the fulcrum of the spring joint 26, the eddy current carrier 38 describes a trajectory on a concentric to the pivot point of the carrier 22 spherical surface.
  • FIGS. 4a), b) and c) show the eddy current dampers 40, 40 'and 40 "according to FIGS. 2a), b) and c).
  • the eddy current carriers 48 in Fig. 4a), 48 'in Fig. 4b) and 48 “in Fig. 4c) have in common that their radial center axis 64, 64' and 64" between the surfaces 58, 60; 58 ', 60'; 58 ", 60" is straight.
  • An adaptation to the actual movement of the eddy current carrier 48, 48 'or 48 "along a sphere is effected in that the respective radial central axis 64, 64' or 64" is curved concentrically to the pivot point of the movement of the carrier 22, as in Figures 4d ), e) and f) is shown.
  • the geometries of the eddy current carriers 48, 48 'and 48 accordinging to FIG.
  • FIGS. 4d), e ) and f) shown geometries of the eddy current carrier 48, 48 ', 48 "arise.
  • the curvature of the magnet 44 and / or the magnet 46 can also be used to obtain a dependence of the restoring force or the damping on the deflection of the movable optical element 16, even if the eddy current carrier itself is designed as a plate without thickness variation. This is illustrated in FIGS. 5a) and b).
  • FIG. 5a shows the eddy current damper 40 according to FIG. 4d), in which the magnets 44 and 46 of the magnet system 42 are concentrically curved with respect to the pivot point 66, which represents the pivot point of the carrier 22 in FIG. As well as the eddy current carrier 48. More specifically, the surfaces 58 and 60 of the eddy current carrier 48 have radii of curvature rl and r2 which together with radii of curvature r3 of a surface 68 of the magnet 46 and r4 of a surface 70 of the magnet 44 are all concentric with the fulcrum 66. In this way, no deflection dependence of the damping characteristic of the eddy current damper 40 arises.
  • a deflection dependence of the damping characteristic of the eddy current damper 40 can be realized in that the symmetry of the curvatures of the Wirbelstromrajs 48 and the magnet system 42 is broken such that the distance of the Wirbelstromitatis 48 to the magnet 44 and / or varies with the magnet 46 across the eddy current carrier 48. While the radii of curvature rl and r2 are concentric with the other Fulcrum 66 extend, the radii of curvature r3 and r4 are not concentric with the fulcrum 66, wherein the radius of curvature r3 ⁇ x>. In this way, a deflection dependence of the damping characteristic of the eddy current damper 40 can be achieved even with an eddy current carrier 48 in the form of a plate which has a constant thickness over its surface.
  • the following describes how the restoring force or damping characteristic of the eddy current damper can be made adjustable.
  • the adjustability of the restoring force or damping characteristic is achieved in the embodiment described below by a modification of the eddy current carrier.
  • Figures 6 and 7 show an eddy current carrier 72 having a first plate 74 which is provided with a plurality of radial recesses, wherein in the embodiment shown a total of six such radial recesses 76 are present.
  • the plate 74 has corresponding to the radial recesses 76 a plurality of radial segments 78 which are interconnected only in the region of the center 80 of the plate 74 and form a substantially closed surface there.
  • the plate 74 is designed to be electrically conductive overall.
  • the eddy current carrier 72 has, as shown in FIG. 7, a second plate 82 which is formed in the same way as the first plate 74, i. E. correspondingly has a plurality of radial recesses 76 and correspondingly a plurality of segments 78.
  • the two plates 74 and 82 are shown only in the region of their center 80 and 84, respectively.
  • the two plates 74 and 82 are installed in the optical channel 12 of the long-range optical device 10 so that they are arranged adjacent to each other in the longitudinal direction or in the direction of the optical axis 23 of the optical channel 12 and thereby contact each other.
  • the second plate 84 is also electrical conductive, so that the two plates 82 and 74 of FIG. 7 are electrically connected to each other.
  • the two plates 74 and 82 are fixed to each other via a spring-loaded mounting arrangement 86, wherein the two plates 74 and 82, however, are rotatable relative to each other about an axis of rotation 88.
  • Fig. 8a now shows a relative position of the two plates 74 and 82 (the plate 82 is behind the plane), in which the segments 78 of the plate 74 with the corresponding segments of the plate 82 and the radial recesses 76 of the plate 74 are congruent with the corresponding radial recesses of the plate 82.
  • this relative position arise in the individual segments 78 of the plate 74 and the corresponding segments 78 of the plate 82 only small eddy currents, since the radial recesses 76 of the two plates 74 and 82 hinder the formation of eddy currents.
  • Fig. 8b now shows a relative position of the two plates 74 and 82 to each other, in which by rotating the plate 82 relative to the plate 74, the total area of the radial recesses 76 is reduced. In this relative position, larger eddy currents can now propagate in the eddy current carrier 72 in comparison to FIG. 8 a). Compared to Fig. 8a), the restoring force or damping is now greater.
  • Fig. 8c shows a relative position of the two plates 74 and 82, in which the segments 78 of the plate 82 completely cover the radial recesses 76 of the plate 74, and vice versa.
  • eddy current currents can now form in the eddy current carrier 72, and the damping is now maximal.
  • the configuration of the eddy current carrier 72 can be combined with the exemplary embodiments described above, ie at least at least one of the two plates 74 and 82 may be formed with a thickness variation across its surface.
  • the plates of the eddy current carrier 48, 48 ', 48 "and 72 are preferably designed to be electrically conductive as a whole, and may be made, for example, of copper.
  • the eddy current carrier 48th , 48 ', 48 ", 72 in which, for example, the electrical conductivity in the eddy current carriers 48, 48', 48" or 72 and / or the permeability of the eddy current carriers 48, 48 ', 48 ", 72 is made location-dependent.
  • FIGS. 9 and 10 further embodiments of eddy current dampers are described in which the plate of the eddy current carrier is not itself electrically conductive, but in which the plate of the eddy current carrier can be made of a non-electrically conductive material and at least one coil carries, in which the eddy currents are generated.
  • FIG. 9a again shows the eddy current damper 40 according to FIG. 2a).
  • Fig. 9b shows an eddy current damper 90 with the magnet system 42 of the eddy current damper 40, but with an eddy current carrier 92 having a plate 94 of non-electrically conductive material, and carrying one or more coils 96.
  • the one or more coils 96 may be formed as a wound wire or as a coiled wire passing through the plate 94, as shown in Fig. 9c). In a relative movement of the Wirbelstromismes 92 relative to the magnet system 42 corresponding eddy currents are generated in the conductor wires of the coils 96.
  • the one or more coils 96 may also be applied as conductor tracks on the otherwise non-electrically conductive plate 94.
  • the eddy current damper 40 'from FIG. 2b) is shown once again, in which the deflection dependence of the restoring force or damping is produced by a thickness variation of the electrically conductive plate of the eddy current carrier 48'.
  • Fig. 10b shows an eddy current damper 90 'having an attenuation characteristic corresponding to the attenuation characteristic of the eddy current damper 40' in Fig. 10a), which is not generated by a thickness variation of the eddy current carrier 92 ', but by a location-dependent distribution of coils 96 'on a non-electrically conductive plate 94', which, according to FIG. 10c) in turn, as the 94 'passing through wound wires can be performed.
  • the deflection dependence of the damping characteristic or the restoring force of the eddy current damper 90 ' is achieved by a positional dependence of the number of turns, the winding cross section and / or the cross section of the conductor wire of the coils, whereby a damping effect analogous to the thickness variation of the eddy current carrier 48' can be achieved.
  • the plate 94 ' may be formed as a plane-parallel plate or as a spherically curved support plate, similar to in Fig. 4e) is shown.
  • a directional dependence of the restoring force or damping characteristic of the eddy current damper 90 'in the x-direction and the y-direction can be achieved in that the plate 94' at least two coils 96 'carries, in which eddy currents are generated, and in mutually different spatial directions (x and y) are oriented, as is also apparent from Fig. 10c).
  • the coils for the x- and y-direction can be performed separately, whereby a direction-dependent damping can be realized. By connecting these separate coils with or without additional resistance, the two directions x and y can be coupled together.
  • such electrical resistance is preferably adjustable, whereby the attenuation of the eddy current damper 90 'can be manually varied, either in the assembly of the far-optical Device 10 or during use by the user.
  • the previous embodiments relate essentially to different configurations of the respective eddy current carrier in order to achieve a desired damping characteristic of the eddy current damper.
  • Fig. IIa shows the eddy current damper 40 according to Fig. 2a) in sections in the region of the eddy current carrier 48, wherein additionally the eddy current carrier 48 passing through the field lines 100 of the magnetic system 42 (see Fig. 2a)) generated magnetic field are shown. As shown in FIG. IIa), the magnetic field generated by the magnet system 42 is homogeneous across the eddy current carrier 48.
  • a deflection-dependent restoring force or damping by differently strong eddy currents generated in the eddy current carrier 48 is here realized that the magnetic field generated by the magnetic system whose field lines in Fig. IIb) is illustrated by arrows 100 ', inhomogeneous across the eddy current carrier 48 away is.
  • the magnetic field line density must change over the extent of the magnet system.
  • the eddy current carrier 48 should be smaller than the lateral (radial) extent of the magnetic field, as shown in Fig. IIb).
  • the magnetic flux density changes, which also changes the induced eddy current and the damping is deflection-dependent, as in the case of the eddy current carrier 48 'in Fig. 2b) or 48 in Fig. 2c).
  • This effect can be enhanced by a location-dependent thickness profile of the eddy current carrier 48, as in the case of the eddy current carrier 48 'in Fig. 2b) or 48 "in Fig. 2c).
  • FIG. 12 a shows the eddy current damper 40 'from FIG. 2 b), wherein in addition the field lines 100 of the magnetic field generated by the magnet system 42 are drawn.
  • a deflection-dependent damping or restoring force results from a thickness variation of the plate of the eddy current carrier 48'.
  • An analogue attenuation characteristic such as that of the eddy current damper 40 'can be achieved with a eddy current damper 110 which has the eddy current carrier 48 according to FIG. 2 a) or FIG.
  • the field lines are provided with the reference numeral 114.
  • the magnetic field generated by the magnetic system 112 is inhomogeneous across the eddy current carrier 48, and the magnetic system 112 or the magnetic field generated by it has a greater lateral (radial) extent than the eddy current carrier 48, as shown in FIG 12b).
  • the inhomogeneity of the magnetic field generated by the magnetic system 112 is generated in the exemplary embodiment according to FIG. 12b) by a corresponding geometry of magnets 116, 118.
  • Mutually facing surfaces 120 and 122 of the magnets 116 and 118 are concavely curved, so that the clear distance between the magnets 116 and 118 to the edge is smaller than in the middle of the magnets 116 and 118th
  • FIG. 13 shows a modification of the eddy current damper 110 in the form of an eddy current damper 110 'in which the locally varying magnetic field line density of the magnetic field generated by the magnetic system 112' is not achieved by a geometry of the magnets 116 'and 118' that deviates from plane-parallel magnets, but by a location-dependent varying magnetic remanence, which can be achieved by an appropriate choice of material or material distribution in the magnet 116 and / or 118 '.
  • the magnet systems 42, 112 or 112 ' can also be used instead of by permanent magnets be realized by coils, ie electromagnets.
  • coils instead of permanent magnets can be, as described above, generate inhomogeneous magnetic fields, and an additional directional dependence of the inhomogeneity of the magnetic field can be generated by at least two excitable with different currents coils whose coil axes are oriented in mutually perpendicular directions.
  • an outwardly thicker plate of an eddy current carrier can additionally be provided with a coil and a recess for the passage of the beam.
  • FIGS. 8 to 12 which use eddy current carriers with coils, can be modified in such a way that the coils are actively supplied with current, so that the image stabilization is achieved via magnetic-magnetic interactions between the permanent magnets and the electromagnets can be actively controlled.

Abstract

A long-range device (10) comprises at least one optical channel (12), which has a housing (20) and an arrangement of optical elements (14, 16, 18), at least one (16) of the optical elements (14, 16, 18) being mobile in relation to the housing (20) for the purpose of image stabilization when the housing (20) is subject to disturbing movements. It further comprises a stabilization system (24) for the at least one mobile optical element (16), said stabilization system having an eddy current damper (32) for damping movements of the at least one mobile element (16), which eddy current damper generates a restoring force that is proportional to the displacement speed of the at least one mobile optical element (16) when the at least one mobile optical element (16) is displaced. The eddy current damper (32) comprises a magnet system (34) and an eddy current support (38) interacting therewith. The restoring force generated by the eddy current damper (32) depends on the amplitude of displacement of the at least one mobile optical element (16).

Description

Fernoptische Vorrichtung mit Bildstabilisierung  Remote optical device with image stabilization
[0001] Die Erfindung betrifft eine fernoptische Vorrichtung, mit zumindest einem optischen Kanal, der ein Gehäuse und eine Anordnung optischer Elemente aufweist, wobei zumindest eines der optischen Elemente zur Bildstabilisierung bei Störbewegungen des Gehäuses relativ zum Gehäuse beweglich ist, und mit einem Stabilisierungssystem für das zumindest eine bewegliche optische Element, das einen Wirbelstromdämpfer zur Dämpfung von Bewegungen des zumindest einen beweglichen Elements aufweist, der bei einer Auslenkung des zumindest einen beweglichen optischen Elements eine Rückstellkraft proportional zur Auslenkungsgeschwindigkeit des zumindest einen beweglichen optischen Elements erzeugt, wobei der Wirbelstromdämpfer ein Magnetsystem und einen damit zusammenwirkenden Wirbelstromträger aufweist. [0002] Eine solche fernoptische Vorrichtung ist aus DE 38 43 776 AI bekannt. The invention relates to a far-optical device having at least one optical channel having a housing and an array of optical elements, wherein at least one of the optical elements for image stabilization in case of disturbing movements of the housing is movable relative to the housing, and with a stabilizing system for the at least one movable optical element having an eddy current damper for damping movements of the at least one movable element, which generates a restoring force proportional to the deflection speed of the at least one movable optical element at a deflection of the at least one movable optical element, the eddy current damper a magnetic system and a having cooperating eddy current carrier. Such a far-optical device is known from DE 38 43 776 AI.
[0003] Eine fernoptische Vorrichtung der eingangs genannten Art kann im Sinne der vorliegenden Erfindung ein monokulares oder ein binokulares Teleskop, insbesondere ein Fernglas sein. A far-optical device of the type mentioned can be in the context of the present invention, a monocular or a binocular telescope, in particular a pair of binoculars.
[0004] Bei der Nutzung einer fernoptischen Vorrichtung, wie bspw. eines Fernglases, wirken sich Störbewegungen des Gehäuses der fernoptischen Vorrichtung auf die Bildqualität des vom Nutzer gesehenen Bildes negativ aus. Die auf das Gehäuse wirkenden Störbewegungen führen zu einer Verwacklung des Bildes, die die Beobachtung eines Objektes oder einer Szenerie beeinträchtigt. When using a remote-optical device, such as, for example, a binoculars, jamming movements of the housing of the far-optical device have a negative effect on the image quality of the image seen by the user. The disturbing movements acting on the housing lead to a blurring of the image, which interferes with the observation of an object or a scene.
[0005] Es sind daher fernoptische Vorrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen in dem zumindest einen optischen Kanal zumindest ein relativ zum Gehäuse bewegliches optisches Element sowie ein Stabilisierungssystem für das zumindest eine bewegliche optische Element zur Bildstabilisierung bei Störbewegungen vorhanden sind. Durch die Relativbeweglichkeit des zumindest einen optischen Elements im Strahlengang des optischen Kanals ist dieses optische Element und damit die Abbildung vom Gehäuse bewegungsentkoppelt. Der Nutzer nimmt trotz Störbewegungen somit ein verwacklungsfreies oder verwacklungsarmes Bild wahr. There are therefore far-optical devices have been proposed in which in the at least one optical channel, at least one movable relative to the housing optical element and a stabilization system for the at least one movable optical element for image stabilization in case of disturbing movements. Due to the relative mobility of the at least one optical element in the beam path of the optical channel, this optical element and thus the image from the housing is motion-decoupled. The user thus perceives a blur-free or low-blur image despite interference movements.
[0006] Bei der aus dem eingangs genannten Dokument DE 38 43 776 AI bekannten fernoptischen Vorrichtung ist das zumindest eine bewegliche optische Element das Bildumkehrprisma, das über ein Torsionsfedergelenk kardanisch in dem Gehäuse gelagert ist. Das Stabilisierungssystem dieser bekannten fernoptischen Vorrichtung weist einen Wirbelstromdämpfer zur Dämpfung von Bewegungen des Umkehrprismas auf. Der Wirbelstromdämpfer erzeugt bei einer Auslenkung des Bildumkehrprismas eine Rückstellkraft proportional zur Auslenkungsgeschwindigkeit des Bildumkehrprismas. Der Wirbelstromdämpfer vermeidet, dass das Bildumkehrprisma zu erzwungenen Schwingungen in dem Gehäuse angeregt wird. [0007] Der Wirbelstromdämpfer dieser bekannten fernoptischen Vorrichtung weist ein mit dem Bildumkehrprisma mitbewegtes Magnetsystem, das aus Permanentmagneten gebildet ist, und eine planparallele Platte aus einem elektrisch leitfähigen Material, bspw. Kupfer, auf. Der als Platte ausgebildete Wirbelstromträger hat keinen konstanten Querschnitt und weist Einschnürungen im Randbereich auf, wodurch eine achsenweise Einstellung der Dämpfungskonstanten, insbesondere unter Berücksichtigung unterschiedlicher Federkonstanten des Torsionsfedergelenks und der trägen Masse der beweglichen Komponenten möglich ist. Der als Platte ausgebildete Wirbelstromträger ist fest mit dem Gehäuse verbunden. In the known from the aforementioned document DE 38 43 776 AI long-range optical device that is at least one movable optical element, the image reversal prism, which is gimbaled via a Torsionsfedergelenk in the housing. The stabilization system of this known long-range optical device has an eddy current damper for damping movements of the reversing prism. The eddy current damper generates a restoring force proportional to the deflection speed of the image inversion prism at a deflection of the image inversion prism. The eddy current damper avoids that the image inversion prism is excited to forced vibrations in the housing. The eddy current damper of this known long-range optical device has a magnetic system moving with the image reversal prism, which is formed from permanent magnets, and a plane-parallel plate made of an electrically conductive material, for example. Copper on. The formed as a plate eddy current carrier has no constant cross-section and has constrictions in the edge region, whereby an axis-wise adjustment of the damping constant, in particular taking into account different spring constants of the torsion spring and the inertial mass of the movable components is possible. The trained as a plate eddy current carrier is firmly connected to the housing.
[0008] Ein Wirbelstromdämpfer als Dämpfungseinrichtung des Stabilisierungssystems hat den Vorteil, dass die Initialreibung minimal ist, wie dies bspw. bei einer Dämpfungseinrichtung nicht der Fall ist, die auf dem Prinzip der Dämpfung durch Flüssigkeitsreibung beruht. Fernoptische Vorrichtungen mit Bildstabilisierungseinheiten, die auf der Dämpfung durch Flüssigkeitsreibung beruhen, sind aus DE 2 152 085 A und DE 2 353 101 A bekannt. An eddy current damper as a damping device of the stabilization system has the advantage that the initial friction is minimal, as for example. In a damping device is not the case, which is based on the principle of damping by fluid friction. Remote-optical devices with image stabilization units, which are based on damping by fluid friction, are known from DE 2 152 085 A and DE 2 353 101 A.
[0009] In US 2,688,456 und US 2,829,557 sind Dämpfungseinrichtungen in fernoptischen Vorrichtungen beschrieben, die aus zwei Magnetsystemen bestehen. Ein an dem Stabilisierungssystem befestigter Stabmagnet ist in einem gehäusefesten, magnetischen Zylinder angeordnet. Hierbei bewirken die gegenseitigen Abstoßungskräfte eine Dämpfung der Bewegung des zumindest einen beweglichen optischen Elements. In US 2,688,456 and US 2,829,557 damping devices are described in remote optical devices consisting of two magnetic systems. A bar magnet attached to the stabilization system is arranged in a housing-mounted, magnetic cylinder. Here, the mutual repulsion forces cause an attenuation of the movement of the at least one movable optical element.
[0010] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine fernoptische Vorrichtung der eingangs genannten Art hinsichtlich der Bildstabilisierung bei Störbewegungen des Gehäuses weiter zu verbessern. The invention has for its object to further improve a far-optical device of the type mentioned in terms of image stabilization in jamming movements of the housing on.
[0011] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe hinsichtlich der eingangs genannten fernoptischen Vorrichtung dadurch gelöst, dass die Rückstellkraft von der Amplitude der Auslenkung des zumindest einen beweglichen optischen Elements abhängig ist. According to the invention this object is achieved in terms of the aforementioned optical device in that the restoring force of the Amplitude of the deflection of the at least one movable optical element is dependent.
[0012] Die erfindungsgemäße fernoptische Vorrichtung hält an dem Konzept fest, das Stabilisierungssystem mit einem Wirbelstromdämpfer zur Dämpfung von Schwingungen des zumindest einen beweglichen Elements auszustatten, wodurch im Unterschied zu auf Flüssigkeitsreibung basierenden Dämpfungseinrichtungen die Initialreibung ist. Durch jede initiale Reibung wird das Stabilisierungssystem bei Kleinsignalen reibend mit dem Gehäuse gekoppelt, wodurch das Stabilisierungssystem die Störsignale nicht ausgleichen kann. Bei der Verwendung eines Wirbelstromdämpfers wird dies vermieden. Durch die Abhängigkeit der Rückstellkraft von der Amplitude der Auslenkung des zumindest einen beweglichen optischen Elements können je nach Auslegung des Wirbelstromdämpfers bspw. größere Auslenkungen des zumindest einen beweglichen optischen Elements stärker gedämpft werden. Der Wirbelstromdämpfer kann aber auch so ausgelegt werden, dass eine verbesserte Mitführung des zumindest einen beweglichen optischen Elements bei einem gewollten Schwenken der fernoptischen Vorrichtung erreicht wird, wenn der Anwender den Blick durch die fernoptische Vorrichtung über eine Landschaft schweifen lassen möchte. The inventive far-optical device adheres to the concept of equipping the stabilization system with an eddy current damper for damping vibrations of the at least one movable element, which is the initial friction, unlike on fluid friction-based damping devices. With each initial friction, the stabilization system is frictionally coupled to the housing with small signals, whereby the stabilization system can not compensate for the interference signals. When using a Wirbelstromdämpfers this is avoided. As a result of the dependence of the restoring force on the amplitude of the deflection of the at least one movable optical element, larger deflections of the at least one movable optical element can be more strongly damped, depending on the design of the eddy current damper, for example. However, the eddy current damper can also be designed so that improved entrainment of the at least one movable optical element is achieved in the case of intentional pivoting of the long-range optical device if the user wishes to let his gaze wander over a landscape through the long-range optical device.
[0013] In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das zumindest eine bewegliche optische Element an einem relativ zum Gehäuse beweglichen Träger befestigt, und das Magnetsystem ist gehäusefest und der Wirbelstromträger trägerfest. In a preferred embodiment, the at least one movable optical element is fixed to a carrier movable relative to the housing, and the magnet system is fixed to the housing and the eddy current carrier carrier.
[0014] Dies stellt eine Umkehr der Anordnung des Magnetsystems und des Wirbelstromträgers gegenüber der eingangs genannten bekannten fernoptischen Vorrichtung dar. Die Anordnung des Magnetsystems und des Wirbelstromträgers gemäß der vorstehend genannten bevorzugten Ausgestaltung hat den Vorteil, dass in Verbindung mit einem massenreduzierten beweglichen optischen Element, bspw. einem Bildumkehrprisma, am anderen Ende des Trägers ein deutlich leichteres Stabilisierungssystem geschaffen wird. Des Weiteren können an einem nicht mitbe- wegten Magnetsystem die nachfolgend noch zu beschreibenden Modifikationen leichter vorgenommen werden, ohne das gesamte Stabilisierungssystem neu ausbalancieren zu müssen. This represents a reversal of the arrangement of the magnet system and the Wirbelstromträgers compared to the aforementioned known optical device. The arrangement of the magnet system and the Wirbelstromträgers according to the above-mentioned preferred embodiment has the advantage that in conjunction with a mass-reduced movable optical element, For example, an image reversal prism, at the other end of the carrier a much lighter stabilization system is created. Furthermore, you can wegten magnet system, the modifications to be described below are made easier without having to rebalance the entire stabilization system.
[0015] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung nimmt die Rückstellkraft mit zunehmender Amplitude der Auslenkung zu oder ab. In a further preferred embodiment, the restoring force increases or decreases with increasing amplitude of the deflection.
[0016] Wenn die Rückstellkraft bzw. Dämpfung mit zunehmender Amplitude der Auslenkung des zumindest einen beweglichen optischen Elements zunimmt, werden stärkere Auslenkungen stärker gedämpft, wodurch auch bei Störbewegungen mit hoher Anregungsamplitude eine sehr gute Bildstabilisierung erreicht wird. If the restoring force or damping increases with increasing amplitude of the deflection of the at least one movable optical element, stronger deflections are more attenuated, whereby a very good image stabilization is achieved even with disturbing motions with high excitation amplitude.
[0017] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Rückstellkraft von der Richtung der Auslenkung des zumindest einen beweglichen optischen Elements abhängig. In a further preferred embodiment, the restoring force is dependent on the direction of the deflection of the at least one movable optical element.
[0018] Hierbei ist von Vorteil, dass die Dämpfung einer Bewegung des zumindest einen beweglichen optischen Elements bspw. um eine Horizontalachse quer zur optischen Achse größer oder kleiner sein kann als bei einer Bewegung des zumindest einen beweglichen optischen Elements um die Hochachse. Hierdurch kann die Bildstabilisierung an unterschiedliche Anwendungen der fernoptischen Vorrichtung angepasst werden. It is advantageous that the attenuation of a movement of the at least one movable optical element, for example, about a horizontal axis transverse to the optical axis may be larger or smaller than in a movement of the at least one movable optical element about the vertical axis. As a result, the image stabilization can be adapted to different applications of the long-range optical device.
[0019] So kann es bevorzugt sein, dass die Rückstellkraft in zwei zueinander senkrechten Richtungskomponenten der Auslenkung des zumindest einen beweglichen optischen Elements gleich ist, oder die Rückstellkraft ist in zwei zueinander senkrechten Richtungskomponenten der Auslenkung des zumindest einen beweglichen optischen Elements unterschiedlich. [0020] Im ersteren Fall verhält sich die Dämpfung des Wirbelstromdämpfers "isotrop", während sie im zweiten Fall "anisotrop" ist. Thus, it may be preferred that the restoring force in two mutually perpendicular directional components of the deflection of the at least one movable optical element is equal, or the restoring force is different in two mutually perpendicular direction components of the deflection of the at least one movable optical element. In the former case, the damping of the eddy current damper behaves "isotropically" while in the second case it is "anisotropic".
[0021] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Rückstellkraft einstellbar. In a further preferred embodiment, the restoring force is adjustable.
[0022] Dies hat den Vorteil, dass der Nutzer der fernoptischen Vorrichtung je nach Anwendung die gewünschte Dämpfungscharakteristik selbst einstellen kann. This has the advantage that the user of the far-optical device depending on the application can set the desired damping characteristic itself.
[0023] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist der Wirbelstromträger zumindest eine Platte auf, die sich radial in Bezug auf die Längsachse des optischen Kanals erstreckt. In a further preferred embodiment, the eddy current carrier has at least one plate which extends radially with respect to the longitudinal axis of the optical channel.
[0024] Mit dieser Maßnahme ist der Wirbelstromträger konstruktiv sehr einfach und damit vorteilhafterweise in der Herstellung besonders kostengünstig. With this measure, the eddy current carrier is structurally very simple and thus advantageously particularly inexpensive to manufacture.
[0025] Dabei ist es bevorzugt, wenn die Dicke der Platte zum Rand hin zunimmt oder abnimmt. It is preferred if the thickness of the plate increases towards the edge or decreases.
[0026] Mit dieser Maßnahme wird die Momentanauslenkungsabhängigkeit der Rückstellkraft bzw. der Dämpfung auf einfach zu realisierende Weise durch eine Dickenvariation der Platte des Wirbelstromträgers erzielt. With this measure, the Momentanauslenkungsabhängigkeit the restoring force and the damping is achieved in a simple manner to be realized by a thickness variation of the plate of the eddy current carrier.
[0027] Dabei nimmt die Dicke zum Rand hin vorzugsweise kontinuierlich oder stufenweise zu bzw. ab. In this case, the thickness increases towards the edge preferably continuously or stepwise to or from.
[0028] Dabei ist es auch möglich, dass die Rückstellkraft nicht gleichmäßig zu- oder abnimmt, sondern, je nach gewünschter Dämpfungscharakteristik, die Dicke der Platte zum Rand hin überproportional oder unterproportional zunimmt oder abnimmt. [0029] Wenn die Dämpfungscharakteristik keine Richtungsabhängigkeit aufweisen soll, nimmt die Dicke der Platte in zwei zueinander senkrechten Raumrichtungen zum Rand hin vorzugsweise gleich zu oder ab. It is also possible that the restoring force does not increase or decrease evenly, but, depending on the desired damping characteristic, the thickness of the plate to the edge disproportionately or disproportionately increases or decreases. If the damping characteristic should have no directional dependence, the thickness of the plate in two mutually perpendicular spatial directions towards the edge preferably equal to or from.
[0030] Wenn hingegen eine Richtungsabhängigkeit der Dämpfungscharakteristik gewünscht ist, nimmt die Dicke der Platte in zwei zueinander senkrechten Raumrichtungen zum Rand hin vorzugsweise unterschiedlich zu oder ab. If, however, a directional dependence of the damping characteristic is desired, the thickness of the plate in two mutually perpendicular spatial directions towards the edge preferably increases or decreases differently.
[0031] In einer Weiterbildung der beiden vorstehend genannten Ausgestaltungen nimmt ein Dickenprofil der Platte vorzugsweise rechteckförmig, quadratisch, kreisförmig oder ellipsenförmig zum Rand hin zu oder ab. In a further development of the two embodiments mentioned above, a thickness profile of the plate preferably assumes a rectangular, square, circular or elliptical shape towards or towards the edge.
[0032] Ein quadratisches und kreisförmiges Dickenprofil führen zu einer nicht richtungsabhängigen auslenkungsabhängigen Dämpfungscharakteristik, und ein nicht quadratisches rechteckförmiges oder ellipsenförmiges Dickenprofil führen zu einer richtungsabhängigen auslenkungsabhängigen Dämpfungscharakteristik. Das ellipsenförmige Dickenprofil hat zusätzlich den Vorteil, dass es bei einer Störbewegung, die das zumindest eine bewegliche optische Element gleichzeitig in zwei zueinander senkrechten Raumrichtungen anregt, einen gleichmäßigeren Übergang der Dämpfung zwischen der reinen Auslenkung in der ersten Raumrichtung und der reinen Auslenkung in der dazu senkrechten zweiten Raumrichtung erzeugt als bspw. das rechteckförmige Dickenprofil. A square and circular thickness profile lead to a non-directional deflection-dependent damping characteristic, and a non-square rectangular or elliptical thickness profile lead to a direction-dependent deflection-dependent damping characteristic. The ellipsoidal thickness profile additionally has the advantage that, in the event of a disturbing movement which simultaneously excites the at least one movable optical element in two mutually perpendicular spatial directions, a more uniform transition of the damping between the pure deflection in the first spatial direction and the pure deflection in the perpendicular thereto second spatial direction generated as, for example, the rectangular thickness profile.
[0033] Um die vorstehend genannten Maßnahmen auf konstruktiv einfache Weise zu realisieren, ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass die Platte zumindest eine Oberfläche aufweist, die gekrümmt ist, wobei der Krümmungsradius über die zumindest eine Oberfläche konstant oder sich verändernd ist. In order to realize the aforementioned measures in a structurally simple manner, it is provided in a further preferred embodiment that the plate has at least one surface which is curved, wherein the radius of curvature over the at least one surface is constant or changing.
[0034] Bei konstantem Krümmungsradius der zumindest einen Oberfläche der Platte des Wirbelstromträgers nimmt die Rückstellkraft proportional zur Auslenkung des zumindest einen beweglichen Elements ab oder zu, und bei sich verändern- dem Krümmungsradius kann die Dämpfungscharakteristik so gestaltet werden, dass die Rückstellkraft in Abhängigkeit von der Auslenkung des zumindest einen beweglichen optischen Elements überproportional oder unterproportional zu- oder abnimmt. With a constant radius of curvature of the at least one surface of the plate of the eddy current carrier, the restoring force increases or decreases in proportion to the deflection of the at least one movable element, and when changing The radius of curvature, the damping characteristic can be designed so that the restoring force as a function of the deflection of the at least one movable optical element disproportionately or disproportionately increases or decreases.
[0035] In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung ist eine radiale Mittelachse zwischen den Oberflächen der Platte gerade. In a further preferred embodiment, a radial center axis between the surfaces of the plate is straight.
[0036] In dieser Ausgestaltung lässt sich die Platte besonders einfach herstellen, da sie aus einer Planparallelplatte gefertigt werden kann, in die entsprechende Oberflächenkonturen eingearbeitet werden. In this embodiment, the plate can be particularly easy to produce, since it can be made from a plane parallel plate, are incorporated into the corresponding surface contours.
[0037] Es ist jedoch ebenso bevorzugt, wenn eine radiale Mittelachse zwischen den Oberflächen der Platte gekrümmt ist. However, it is also preferred if a radial center axis between the surfaces of the plate is curved.
[0038] In diesem Fall ist die Geometrie der Platte des Wirbelstromträgers besser an die Bewegung des zumindest einen beweglichen optischen Elements angepasst, wenn diese Bewegung einer Drehbewegung um einen Drehpunkt entspricht, wie dies bei einer Lagerung des zumindest einen beweglichen optischen Elements über ein Torsionsfedergelenk der Fall ist. In dieser Ausgestaltung wird mit anderen Worten die Geometrie der Platte des Wirbelstromträgers gemäß einer der oben genannten Ausgestaltungen, bspw. mit veränderlicher Dicke, mit einer Krümmung der Platte als Ganzes überlagert, wobei letztere Krümmung bspw. sphärisch sein kann, was der Dreh- bzw. Schwenkbewegung des zumindest einen beweglichen optischen Elements um einen Drehpunkt am besten entspricht. In this case, the geometry of the plate of the eddy current carrier is better adapted to the movement of the at least one movable optical element when this movement corresponds to a rotational movement about a pivot point, as in a storage of the at least one movable optical element via a torsion spring joint Case is. In this embodiment, in other words, the geometry of the plate of the eddy current carrier according to one of the above embodiments, for example. With variable thickness, superimposed with a curvature of the plate as a whole, the latter curvature may be, for example. Spherical, which the rotation or Pivoting movement of the at least one movable optical element around a pivot point best corresponds.
[0039] In Verbindung mit den beiden zuletzt genannten Ausgestaltungen ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass das Magnetsystem zumindest einen Magneten aufweist, der sich in Bezug auf die Längsachse des optischen Kanals radial erstreckt, und dass der zumindest eine Magnet zumindest eine Oberfläche aufweist, die gerade oder gekrümmt ist, derart, dass der Abstand der Platte zu dem zumindest einen Magneten über die Platte hinweg variiert. In connection with the two last-mentioned embodiments, it is provided in a further preferred embodiment that the magnet system has at least one magnet which extends radially with respect to the longitudinal axis of the optical channel, and that the at least one magnet at least one Surface which is straight or curved such that the distance of the plate to the at least one magnet varies across the plate.
[0040] Gemäß dieser Ausgestaltung wird eine Momentanauslenkungsab- hängigkeit der Rückstellkraft bzw. Dämpfung des Wirbelstromdämpfers nicht oder nicht allein durch eine entsprechende Geometrie des Wirbelstromträgers erreicht, sondern allein oder zusätzlich durch eine entsprechende Geometrie des zumindest einen Magneten des Magnetsystems, wobei die Geometrie der Platte des Wirbelstromträgers und die Geometrie des zumindest einen Magneten so aufeinander abgestimmt sind, dass sich der Abstand der Platte zu dem zumindest einen Magneten über die Platte hinweg verändert, wodurch sich wiederum je nach Auslenkung unterschiedliche Dämpfungen ergeben. According to this embodiment, a momentary deflection dependency of the restoring force or damping of the eddy current damper is not achieved or not solely by a corresponding geometry of the eddy current carrier, but alone or additionally by a corresponding geometry of the at least one magnet of the magnet system, wherein the geometry of the plate the eddy current carrier and the geometry of the at least one magnet are matched to one another such that the distance of the plate to the at least one magnet changes over the plate, which in turn results in different damping depending on the deflection.
[0041] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Platte eine erste Platte auf und eine zweite Platte auf, die jeweils mit radialen Aussparungen versehen sind, wobei die erste Platte und die zweite Platte in Längsrichtung des optischen Kanals aneinanderliegend angeordnet und relativ zueinander lageverstellbar sind, um die radialen Aussparungen wechselseitig in ihrer Fläche zu verkleinern oder zu vergrößern. In a further preferred embodiment, the plate has a first plate and a second plate, which are each provided with radial recesses, wherein the first plate and the second plate in the longitudinal direction of the optical channel are arranged adjacent to each other and positionally adjustable relative to each other, to reduce or enlarge the radial recesses alternately in their area.
[0042] Diese Ausgestaltung ist eine bevorzugte Ausführungsform für eine Realisierung des Wirbelstromdämpfers mit einer einstellbaren Dämpfungscharakteristik. Vorzugsweise sind die erste Platte und die zweite Platte jeweils elektrisch leitfähig und dadurch, dass sie in Längsrichtung des optischen Kanals aneinanderliegen, elektrisch leitend miteinander verbunden. Durch relatives Lageverstellen, bspw. Verdrehen der ersten Platte und der zweiten Platte zueinander, werden die radialen Aussparungen in ihrer Fläche verkleinert oder vergrößert, wodurch die leitfähigen Segmente der Gesamtanordnung aus der ersten Platte und der zweiten Platte entsprechend vergrößert bzw. verkleinert werden, und sich entsprechend höhere oder niedrigere Wirbelströme darin ausbilden können, was die Dämpfungscharakteristik entsprechend verändert. [0043] In einer besonders einfach zu realisierenden bevorzugten Ausgestaltung ist die Platte selbst elektrisch leitfähig. This embodiment is a preferred embodiment for a realization of the eddy current damper with an adjustable damping characteristic. Preferably, the first plate and the second plate are each electrically conductive and in that they are connected to one another in the longitudinal direction of the optical channel, electrically conductively connected to each other. By relatively positional adjustment, for example, twisting the first plate and the second plate to each other, the radial recesses are reduced in area or increased, whereby the conductive segments of the overall arrangement of the first plate and the second plate are increased or reduced accordingly, and correspondingly higher or lower eddy currents can form therein, which changes the damping characteristic accordingly. In a particularly simple to implement preferred embodiment, the plate itself is electrically conductive.
[0044] Hierbei ist von Vorteil, dass die Platte des Wirbelstromträgers auf besonders einfache Weise insgesamt einstückig aus einem elektrisch leitfähigen Material, bspw. Kupfer, gefertigt werden kann. It is advantageous that the plate of the eddy current carrier in a particularly simple manner in total in one piece from an electrically conductive material, eg. Copper, can be made.
[0045] Um bei dieser besonders einfachen Ausgestaltung eine auslenkungs- abhängige Dämpfungscharakteristik zu erhalten, variiert vorzugsweise die elektrische Leitfähigkeit und/oder die magnetische Permeabilität der Platte über die Platte. In order to obtain a deflection-dependent damping characteristic in this particularly simple embodiment, preferably the electrical conductivity and / or the magnetic permeability of the plate varies over the plate.
[0046] Hierbei ist von Vorteil, dass die Platte selbst geometrisch sehr einfach realisiert werden kann, bspw. als planparallele Platte, während die auslenkungs- abhängige Dämpfungscharakteristik des Wirbelstromdämpfers durch die Materialeigenschaften, Leitfähigkeit und/oder magnetische Permeabilität bereitgestellt wird. So kann bspw. die Leitfähigkeit der Platte radial durch mechanische Spannungen im Kristallgefüge verändert werden. Ein weiteres Beispiel besteht darin, den magnetischen Fluss radial, kontinuierlich oder gestuft, durch unterschiedliche Aufmagnetisierung einzelner Zonen der Platte, zu verändern. In this case, it is advantageous that the plate itself can be realized geometrically very simply, for example as a plane-parallel plate, while the deflection-dependent damping characteristic of the eddy current damper is provided by the material properties, conductivity and / or magnetic permeability. Thus, for example, the conductivity of the plate can be changed radially by mechanical stresses in the crystal structure. Another example is to change the magnetic flux radially, continuously or stepwise, by different magnetization of individual zones of the plate.
[0047] Die oben genannte Ausgestaltung lässt sich jedoch auch mit einer wie oben beschrieben geometrisch bedingten Auslenkungsabhängigkeit der Dämpfungscharakteristik (bspw. durch Dickenvariation der Platte) kombinieren. However, the abovementioned embodiment can also be combined with a geometrically-related deflection-dependence of the damping characteristic (for example by thickness variation of the plate) as described above.
[0048] Alternativ zu einer elektrisch leitfähigen Platte ist es bevorzugt, wenn die Platte nicht elektrisch leitfähig ist und zumindest eine Spule trägt, in der die Wirbelströme erzeugt werden. As an alternative to an electrically conductive plate, it is preferred if the plate is not electrically conductive and carries at least one coil in which the eddy currents are generated.
[0049] Dabei kann die zumindest eine Spule vorzugsweise als gewickelter oder durch die Platte gewundener Leiterdraht ausgebildet, oder, ebenso vorzugsweise als Leiterbahn an der Platte ausgebildet sein. [0050] Die Verwendung zumindest einer Spule auf einer ansonsten nicht elektrisch leitfähigen Platte hat den Vorteil, dass die Platte selbst mit einfacher Geometrie, bspw. planparallel gefertigt werden kann, während die Spulen durch eine entsprechende Anordnung, Verteilung und Ausgestaltung dann die auslenkungsab- hängige Dämpfungscharakteristik erzeugen. In this case, the at least one coil preferably formed as wound or wound through the plate conductor wire, or, preferably also be formed as a conductor track on the plate. The use of at least one coil on an otherwise non-electrically conductive plate has the advantage that the plate can be manufactured plane-parallel even with simple geometry, for example, while the coils are then the deflection-dependent by a corresponding arrangement, distribution and configuration Create damping characteristic.
[0051] So ist es in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass Windungszahl, Windungsquerschnitt und/oder Leiterdraht- bzw. Leiterbahnquerschnitt über die Platte variiert/variieren. Thus, it is provided in a further preferred embodiment that the number of turns, Windungsquerschnitt and / or conductor wire or interconnect cross section varies / vary over the plate.
[0052] Hierbei ergeben sich auf einfache Weise zahlreiche Möglichkeiten, eine Auslenkungsabhängigkeit der Dämpfungscharakteristik zu erzielen, sei es richtungsunabhängig oder richtungsabhängig in Bezug auf die Auslenkung des zumindest einen beweglichen optischen Elements. This results in a simple manner numerous ways to achieve a Auslenkungsabhängigkeit the damping characteristic, be it direction independent or directionally dependent with respect to the deflection of the at least one movable optical element.
[0053] Für eine Richtungsabhängigkeit der Dämpfungscharakteristik ist es in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass die Platte zumindest zwei Spulen trägt, in denen Wirbelströme erzeugt werden, und dass die zumindest zwei Spulen in zueinander unterschiedlichen Raumrichtungen orientiert sind. For a directional dependence of the damping characteristic, it is provided in a further preferred embodiment that the plate carries at least two coils in which eddy currents are generated, and that the at least two coils are oriented in mutually different spatial directions.
[0054] Die zumindest zwei Spulen können vollständig voneinander elektrisch getrennt sein, oder, wie in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen ist, miteinander elektrisch, vorzugsweise über einen Widerstand, gekoppelt sein. The at least two coils can be completely separated from each other electrically, or, as provided in a further preferred embodiment, be electrically coupled to each other, preferably via a resistor.
[0055] Im letzteren Fall lassen sich die durch die zumindest zwei Spulen erzeugten Dämpfungscharakteristiken in den beiden Vorzugsrichtungen miteinander koppeln. In the latter case, the damping characteristics generated by the at least two coils can be coupled together in the two preferred directions.
[0056] Wenn die Spulen über einen Widerstand gekoppelt sind, ist der Widerstand vorzugsweise einstellbar. [0057] Hierdurch wird der Vorteil erreicht, dass die Dämpfungscharakteristik einstellbar ist, insbesondere manuell variiert werden kann, entweder bei der Herstellung der fernoptischen Vorrichtung oder während der Benutzung der fernoptischen Vorrichtung durch einen Anwender. When the coils are coupled via a resistor, the resistance is preferably adjustable. In this way, the advantage is achieved that the damping characteristic is adjustable, in particular manually can be varied, either in the production of the far-optical device or during use of the far-optical device by a user.
[0058] Eine weitere Möglichkeit, eine auslenkungsabhängige Dämpfungscharakteristik des Wirbelstromdämpfers zu erhalten, besteht darin, wie in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen ist, dass das Magnetsystem über den Wirbelstromträger hinweg ein inhomogenes Magnetfeld erzeugt. A further possibility of obtaining a deflection-dependent damping characteristic of the eddy current damper is, as is provided in a further preferred embodiment, that the magnet system generates an inhomogeneous magnetic field across the eddy current carrier.
[0059] So kann bspw. das vom Magnetsystem erzeugte Magnetfeld zum Rand des Wirbelstromträgers eine höhere Feldliniendichte aufweisen als in der Mitte des Wirbelstromträgers. Bei dieser Ausgestaltung sollte der Wirbelstromträger, der bspw. im einfachen Fall als elektrisch leitfähige Platte ausgebildet ist, kleiner sein als die Ausdehnung des vom Magnetsystem erzeugten Magnetfeldes. Kommt die Platte des Wirbelstromträgers aufgrund einer Auslenkung des zumindest einen beweglichen optischen Elements relativ zum Gehäuse mit zunehmender Auslenkung in die weiter zum Rand hin liegenden Bereiche des Magnetfeldes, ändert sich die Magnetflussdichte, damit der induzierte Wirbelstrom, und es wird eine auslenkungsabhängige Rückstellkraft bzw. Dämpfung des Wirbelstromdämpfers erzeugt. Selbstverständlich kann die vorstehend genannte Maßnahme auch mit bspw. einer der vorstehend genannten Ausgestaltungen kombiniert werden, wonach die Platte des Wirbelstromträgers zum Rand hin eine veränderliche Dicke aufweist. Thus, for example, the magnetic field generated by the magnetic system to the edge of the eddy current carrier have a higher field line density than in the middle of the eddy current carrier. In this embodiment, the eddy current carrier, which is formed, for example, in the simple case as an electrically conductive plate, should be smaller than the extent of the magnetic field generated by the magnetic system. If, due to a deflection of the at least one movable optical element relative to the housing, the plate of the eddy current carrier moves into the regions of the magnetic field which lie further toward the edge, the magnetic flux density, thus the induced eddy current, changes and a deflection-dependent restoring force or damping occurs the eddy current damper generated. Of course, the above-mentioned measure can also be combined with, for example, one of the abovementioned embodiments, according to which the plate of the eddy current carrier has a variable thickness towards the edge.
[0060] Zur Erzeugung eines inhomogenen Magnetfelds, wie vorstehend beschrieben, weist das Magnetsystem zumindest einen Magneten auf, dessen Geometrie so gewählt ist, dass der zumindest eine Magnet ein inhomogenes Magnetfeld erzeugt, und/oder der zumindest eine Magnet weist eine ortsabhängige Remanenz auf. To generate an inhomogeneous magnetic field, as described above, the magnet system has at least one magnet whose geometry is selected so that the at least one magnet generates an inhomogeneous magnetic field, and / or the at least one magnet has a location-dependent remanence.
[0061] In den beiden vorstehend genannten Ausgestaltungen wird somit die Erzeugung eines inhomogenen Magnetfeldes durch die Geometrie und/oder die Materialwahl- und Verteilung des zumindest einen Magneten des Magnetsystems erreicht. In the two aforementioned embodiments, the generation of an inhomogeneous magnetic field by the geometry and / or the Materialwahl- and distribution of at least one magnet of the magnet system achieved.
[0062] Die gewünschte Magnetfeldliniengeometrie zur Erzeugung eines inhomogenen Magnetfeldes kann jedoch auch dadurch realisiert werden, dass das Magnetsystem zumindest eine durch Strom anregbare Spule aufweist, um ein inhomogenes Magnetfeld zu erzeugen. However, the desired magnetic field line geometry for generating an inhomogeneous magnetic field can also be realized by virtue of the fact that the magnet system has at least one current-excitable coil in order to generate an inhomogeneous magnetic field.
[0063] Um hier eine Richtungsabhängigkeit der Rückstellkraft des Wirbelstromdämpfers zu erzielen, kann das Magnetsystem zumindest zwei mit unterschiedlichen Stromstärken anregbare Spulen aufweisen. In order to achieve a directional dependence of the restoring force of the eddy current damper here, the magnet system can have at least two coils which can be excited with different current intensities.
[0064] Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnung. Further advantages and features will become apparent from the following description and the accompanying drawings.
[0065] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the above-mentioned and below to be explained features not only in the particular combination, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.
[0066] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden mit Bezug auf diese hier noch näher beschrieben. Es zeigen: Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail with reference to this. Show it:
Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau einer fernoptischen Vorrichtung mit Fig. 1 shows the basic structure of a far-optical device with
Bildstabilisierung;  Image stabilization;
Figuren 2a) bis c) FIGS. 2a) to c)
Wirbelstromdämpfer in verschiedenen Ausführungsformen zur Verwendung in der fernoptischen Vorrichtung in Fig. 1;  Eddy current dampers in various embodiments for use in the far optical device in FIG. 1;
Figuren 3a) bis e) Dickenprofile von verschiedenen Wirbelstromträgern für Wirbelstromdämpfer zur Verwendung in der fernoptischen Vorrichtung in Fig. 1; FIGS. 3a) to e) Thickness profiles of various eddy current eddy current carriers for use in the far optical device in Fig. 1;
Figuren 4 a) bis c) FIGS. 4 a) to c)
die Wirbelstromdämpfer in Fig. 2a) bis c)  the eddy current dampers in Fig. 2a) to c)
Figuren 4d) bis f) FIGS. 4d) to f)
Modifikationen der Wirbelstromdämpfer in Fig. 4a) bis c);  Modifications of the eddy current damper in Fig. 4a) to c);
Fig. 5a) den Wirbelstromdämpfer in Fig. 4d) und Fig. 5a) the eddy current damper in Fig. 4d) and
Fig. 5b) eine Modifikation des Wirbelstromdämpfers in Fig. 5a); Fig. 5b) a modification of the eddy current damper in Fig. 5a);
Figuren 6, 7 und 8a) bis c) FIGS. 6, 7 and 8a) to c)
eine weitere Ausführungsform eines Wirbelstromträgers für einen Wirbelstromdämpfer zur Verwendung in der fernoptischen Vorrichtung in Fig. 1;  another embodiment of an eddy current carrier for an eddy current damper for use in the remote optical device in Fig. 1;
Fig. 9a) den Wirbelstromdämpfer in Fig. 2a) und Fig. 9a) the eddy current damper in Fig. 2a) and
Figuren 9b) und c) FIGS. 9b) and c)
alternative Ausgestaltungen zu dem Wirbelstromdämpfer in Fig. 9a);  alternative embodiments to the eddy current damper in Fig. 9a);
Fig. 10a) den Wirbelstromdämpfer in Fig. 2b) und Fig. 10a) the eddy current damper in Fig. 2b) and
Figuren 10b) und c) FIGS. 10b) and c)
alternative Ausgestaltungen zu dem Wirbelstromdämpfer in Fig. 10a);  alternative embodiments to the eddy current damper in Fig. 10a);
Fig. IIa) den Wirbelstromträger des Wirbelstromdämpfers in Fig. 2a) und Fig. IIb) eine Abwandlung der Anordnung in Fig. IIa); Fig. IIa) the eddy current carrier of the eddy current damper in Fig. 2a) and Fig. IIb) a modification of the arrangement in Fig. IIa);
Fig. 12a) den Wirbelstromdämpfer in Fig. 2b) und Fig. 12a) the eddy current damper in Fig. 2b) and
Fig. 12b) eine Abwandlung des Wirbelstromdämpfers in Fig. 12a); und Fig. 12b) a modification of the eddy current damper in Fig. 12a); and
Fig. 13 eine Abwandlung des Wirbelstromdämpfers in Fig. 12b). Fig. 13 shows a modification of the eddy current damper in Fig. 12b).
[0067] Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10 versehenen fernoptischen Vorrichtung, die mit einer Bildstabilisierung ausgestattet ist. Fig. 1 shows the basic structure of a provided with the general reference numeral 10 remote optical device, which is equipped with an image stabilization.
[0068] Die fernoptische Vorrichtung 10 kann als binokulares oder monokulares Teleskop, insbesondere als Fernglas ausgebildet sein. Die fernoptische Vorrichtung weist im Falle eines monokularen Teleskops einen optischen Kanal 12 auf. Im Fall der Ausgestaltung der fernoptischen Vorrichtung 10 als binokulares Teleskop weist die fernoptische Vorrichtung 10 entsprechend einen zweiten optischen Kanal auf, der in Fig. 1 nicht dargestellt ist. The far-optical device 10 may be formed as a binocular or monocular telescope, in particular as a pair of binoculars. The long-range optical device has an optical channel 12 in the case of a monocular telescope. In the case of the design of the long-range optical device 10 as a binocular telescope, the long-range optical device 10 correspondingly has a second optical channel, which is not shown in Fig. 1.
[0069] In dem optischen Kanal 12 ist eine Anordnung optischer Elemente 14, 16 und 18 angeordnet. Die optischen Elemente 14, 16 und 18 sind hier vereinfacht dargestellt, wobei das optische Element 14 das Objektiv, das optische Element 16 das Bildumkehrsystem und das optische Element 18 das Okular der fernoptischen Vorrichtung 10 bildet. Der optische Kanal 12 weist ein Gehäuse 20 auf, in dem die Anordnung der optischen Elemente 14, 16 und 18 aufgenommen ist. In the optical channel 12, an array of optical elements 14, 16 and 18 is arranged. The optical elements 14, 16 and 18 are shown here in simplified form, wherein the optical element 14 forms the objective, the optical element 16 the image inversion system and the optical element 18 the eyepiece of the long-range optical device 10. The optical channel 12 has a housing 20 in which the arrangement of the optical elements 14, 16 and 18 is accommodated.
[0070] Zur Bildstabilisierung bei Störbewegungen des Gehäuses 20 ist das optische Element 16, d.h. das Bildumkehrsystem relativ zum Gehäuse 20 beweglich. In Fig. 1 ist in dem optischen Kanal 12 ein Koordinatensystem x, y, z eingezeichnet, wobei z die Lichtausbreitungsrichtung innerhalb des optischen Kanals 12, x die Horizontalachse quer zur Lichtausbreitungsrichtung und y die Vertikalachse oder Hochachse der fernoptischen Vorrichtung 10 bezeichnet. Die Vertikalachse y verläuft hier senkrecht zur Zeichen ebene in Fig. 1. Das optische Element 16 ist zur Bildstabilisierung um die x-Achse und die y-Achse verschwenkbar in dem Gehäuse 20 gelagert. Das optische Element 14 und das optische Element 18 sind bezüglich des Gehäuses 20 lagefest. For image stabilization in case of disturbing movements of the housing 20, the optical element 16, ie the image reversing system is movable relative to the housing 20. In FIG. 1, a coordinate system x, y, z is plotted in the optical channel 12, where z is the light propagation direction within the optical channel 12, x is the horizontal axis transverse to the light propagation direction, and y is the vertical axis or Vertical axis of the optical device 10 denotes. The vertical axis y is perpendicular to the plane of the drawing in Fig. 1. The optical element 16 is mounted for image stabilization about the x-axis and the y-axis pivotally mounted in the housing 20. The optical element 14 and the optical element 18 are fixed relative to the housing 20.
[0071] Das bewegliche optische Element 16 ist mit einem Träger 22 fest verbunden, wobei der Träger 22 um die vorstehend genannte x-Achse und die vorstehend genannte y-Achse kardanisch verschwenkbar ist. Der Drehpunkt dieser Schwenkbewegung ist in Fig. 1 der Ursprung des eingezeichneten x-, y-, z- Koordinatensystems und liegt insbesondere auf der optischen Achse 23. Der Träger 22 samt den daran befestigten Teilen ist bezüglich des Drehpunktes ausbalanciert. The movable optical element 16 is fixedly connected to a carrier 22, wherein the carrier 22 is gimbalably pivotable about the aforementioned x-axis and the aforementioned y-axis. The pivot point of this pivotal movement is in Fig. 1, the origin of the marked x, y, z coordinate system and is in particular on the optical axis 23. The carrier 22 together with the parts attached thereto is balanced with respect to the fulcrum.
[0072] Zur Bildstabilisierung bei Störbewegungen des Gehäuses 20, d.h. bei Verwacklungen des Gehäuses 20, weist die fernoptische Vorrichtung 10 ein Stabilisierungssystem 24 für das bewegliche optische Element 16 auf, das als passives, auf Masseträgheit basierendes Stabilisierungssystem ausgebildet ist. For image stabilization in case of disturbing movements of the housing 20, i. E. when the housing 20 is shaken, the far-optical device 10 has a stabilizing system 24 for the movable optical element 16, which is designed as a passive mass inertia-based stabilization system.
[0073] Das Stabilisierungssystem 24 weist ein erstes Glied 24a und ein zweites Glied 24b auf. Das erste Glied 24a erzeugt bei Auslenkung des optischen Elements 16 relativ zum Gehäuse 20 eine erste Rückstellkraft proportional zu dieser Auslenkung. Das erste Glied 24a ist dabei als Federgelenk 26 ausgebildet, das einen Drehfreiheitsgrad um die x-Achse und eine Drehfreiheitsgrad um die y-Achse aufweist. Das Federgelenk 26 weist zum einen eine Schnittstelle 28 zum Gehäuse 20 und eine Schnittstelle 30 zum Träger 22 und damit zum optischen Element 16 auf. The stabilization system 24 has a first member 24a and a second member 24b. Upon deflection of the optical element 16 relative to the housing 20, the first member 24a generates a first restoring force proportional to this deflection. The first member 24a is formed as a spring joint 26 having a rotational degree of freedom about the x-axis and a rotational degree of freedom about the y-axis. The spring joint 26 has, on the one hand, an interface 28 to the housing 20 and an interface 30 to the carrier 22 and thus to the optical element 16.
[0074] Das zweite Glied 24b ist als Wirbelstromdämpfer 32 ausgebildet, der eine Rückstellkraft proportional zur Auslenkungsgeschwindigkeit bei einer Auslenkung des optischen Elements 16 bzw. des Trägers 22 relativ zum Gehäuse 20 erzeugt. Der Wirbelstromdämpfer 32 weist ein Magnetsystem 34, das bspw. Magnete 36 aufweist, und einen Wirbelstromträger 38 auf. Der Wirbelstromträger 38 ist fest mit dem Träger 22 verbunden, und das Magnetsystem 34 ist fest mit dem Gehäuse 20 verbunden. Das Magnetsystem 34 und der Wirbelstromträger 38 erstrecken sich im Wesentlichen oder genau senkrecht zur optischen Achse 23. The second member 24b is formed as an eddy current damper 32, which generates a restoring force proportional to the deflection speed at a deflection of the optical element 16 and the carrier 22 relative to the housing 20. The eddy current damper 32 has a magnet system 34, which has, for example, magnets 36, and an eddy current carrier 38. The eddy current carrier 38 is fixed with connected to the carrier 22, and the magnet system 34 is fixedly connected to the housing 20. The magnet system 34 and the eddy current carrier 38 extend substantially or exactly perpendicular to the optical axis 23.
[0075] Der Wirbelstromdämpfer 32 bewirkt eine Dämpfung von Bewegungen des beweglichen optischen Elements 16 bzw. des Trägers 22, indem der Wirbelstromdämpfer 32 die oben erwähnte Rückstellkraft proportional zur Auslenkungsgeschwindigkeit des optischen Elements 16 erzeugt. Bei einer Auslenkung des beweglichen optischen Elements 16 bzw. des Trägers 22 werden in dem Wirbelstromträger 38 in Zusammenwirken mit dem Magnetsystem 34 Wirbelströme erzeugt, die der Auslenkung des Trägers entgegenwirken. Mit anderen Worten wirken die vom Wirbelstromdämpfer 32 erzeugten Rückstellkräfte Beschleunigungen des Trägers 22 und damit des optischen Elements 16 entgegen. The eddy current damper 32 damps movements of the movable optical element 16 and the carrier 22 by the eddy current damper 32 generates the above-mentioned restoring force in proportion to the deflection speed of the optical element 16. In a deflection of the movable optical element 16 and the carrier 22 eddy currents are generated in the eddy current carrier 38 in cooperation with the magnet system 34, which counteract the deflection of the carrier. In other words, the restoring forces generated by the eddy current damper 32 counteract accelerations of the carrier 22 and thus of the optical element 16.
[0076] Der Wirbelstromdämpfer 32 ist so ausgelegt, dass die Rückstellkraft proportional zur Auslenkungsgeschwindigkeit des beweglichen optischen Elements 16 von der Amplitude der Auslenkung des beweglichen optischen Elements 16 abhängig ist. The eddy current damper 32 is designed so that the restoring force in proportion to the deflection speed of the movable optical element 16 is dependent on the amplitude of the deflection of the movable optical element 16.
[0077] Nachfolgend werden mit Bezug auf die weiteren Figuren verschiedene Ausführungsbeispiele beschrieben, gemäß denen der Wirbelstromdämpfer 32 ausgestaltet sein kann, um eine von der Amplitude der Auslenkung des beweglichen optischen Elements 16 abhängige Rückstellkraft und damit Dämpfungscharakteristik zu erzeugen. Various embodiments will be described below with reference to the other figures, according to which the eddy current damper 32 may be configured to generate a restoring force dependent on the amplitude of the deflection of the movable optical element 16 and thus damping characteristic.
[0078] Figuren 2 bis 8 zeigen dabei verschiedene Ausführungsbeispiele, bei denen die Rückstellkraft bzw. bei der die Dämpfungscharakteristik durch verschiedene Geometrien des Wirbelstromträgers und/oder des Magnetsystems von der Amplitude der Auslenkung des beweglichen optischen Elements 16 abhängig ist. [0079] In den nachfolgenden Figuren sind das jeweilige Magnetsystem und der Wirbelstromträger gegenüber Fig. 1 um 90° gedreht dargestellt. Das heißt, die nachfolgend zu beschreibenden Wirbelstromträger und Magnetsysteme erstrecken sich im Einbau in der fernoptischen Vorrichtung 10 wie bei dem Wirbelstromdämpfer 32 in Fig. 1 radial in Bezug auf die Längsachse bzw. optische Achse 23 des optischen Kanals 12. Figures 2 to 8 show different embodiments, in which the restoring force or in which the damping characteristic by different geometries of the eddy current carrier and / or the magnetic system of the amplitude of the deflection of the movable optical element 16 is dependent. In the following figures, the respective magnet system and the eddy current carrier are shown rotated by 90 ° with respect to FIG. That is, the eddy current carriers and magnet systems to be described below extend radially with respect to the longitudinal axis and optical axis 23 of the optical channel 12 when installed in the far-optical device 10 as in the eddy current damper 32 in FIG. 1.
[0080] Fig. 2a) zeigt einen Wirbelstromdämpfer 40 mit einem Magnetsystem 42, das hier durch zwei Permanentmagnete 44 und 46 repräsentiert ist, und einem Wirbelstromträger 48. Pfeile 50 geben hier und in den nachfolgenden Figuren die Relativbeweglichkeit des Wirbelstromträgers 48 relativ zum Magnetsystem 42 an. Mit S und N sind hier und in den weiteren Figuren die magnetischen Pole (Südpol und Nordpol) bezeichnet. Fig. 2a) shows an eddy current damper 40 with a magnet system 42, which is here represented by two permanent magnets 44 and 46, and an eddy current carrier 48. Arrows 50 give here and in the following figures, the relative mobility of the eddy current carrier 48 relative to the magnet system 42nd at. With S and N here and in the other figures, the magnetic poles (South Pole and North Pole) are designated.
[0081] Bei dem Wirbelstromdämpfer 40 ist der Wirbelstromträger 48 als planparallele elektrisch leitfähige Platte ausgebildet. Bei einer Auslenkung des Wirbelstromträgers 48 relativ zum Magnetsystem 42 entsprechend der Pfeile 50 entsteht hierbei keine Abhängigkeit der Dämpfungscharakteristik von der Amplitude der Auslenkung des Wirbelstromträgers 48 und damit des beweglichen optischen Elements 16. In the eddy current damper 40, the eddy current carrier 48 is formed as a plane-parallel electrically conductive plate. In a deflection of the eddy current carrier 48 relative to the magnet system 42 corresponding to the arrows 50, no dependence of the damping characteristic on the amplitude of the deflection of the eddy current carrier 48 and thus of the movable optical element 16 arises.
[0082] Fig. 2b) zeigt nun einen Wirbelstromdämpfer 40' in einer Ausgestaltung, bei der der Wirbelstromträger 48' wiederum als Platte ausgebildet ist, deren Dicke D von einer Mitte 52 zu Rändern 54 bzw. 56 hin jedoch zunimmt. Auf diese Weise wird der Querschnitt der Platte des Wirbelstromträgers 48' in Bereichen der Ränder 54 und 56 vergrößert. Wird der Wirbelstromdämpfer 40' als der Wirbelstromdämpfer 32 in der fernoptischen Vorrichtung 10 in Fig. 1 eingesetzt, bewirkt eine größere Auslenkung des Trägers 22 und damit des Wirbelstromträgers 48' relativ zum Magnetsystem 42 eine Erhöhung der induzierten Wirbelströme und damit eine Erhöhung der Rückstellkraft bzw. Dämpfung. Der Anstieg der Dicke D von der Mitte 52 zu den Rändern 54, 56 hin bestimmt dabei den Steigerungsfaktor der Dämpfung in Abhängigkeit der Auslenkung des Wirbelstromträgers 48'. Fig. 2b) now shows an eddy current damper 40 'in an embodiment in which the eddy current carrier 48' is again formed as a plate whose thickness D from a center 52 to edges 54 and 56, however, increases. In this way, the cross section of the plate of the eddy current carrier 48 'in areas of the edges 54 and 56 is increased. If the eddy current damper 40 'used as the eddy current damper 32 in the remote optical device 10 in Fig. 1, causes a greater deflection of the carrier 22 and thus the eddy current carrier 48' relative to the magnet system 42, an increase of the induced eddy currents and thus an increase in the restoring force or Damping. The increase in thickness D from the middle 52 toward the edges 54, 56 determines the increase factor of the damping as a function of the deflection of the eddy current carrier 48 '.
[0083] Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2b) nimmt die Dicke D von der Mitte 52 zu den Rändern 54, 56 hin kontinuierlich zu. In the embodiment in Fig. 2b), the thickness D increases continuously from the center 52 towards the edges 54, 56.
[0084] Oberflächen 58 und 60 des Wirbelstromträgers 48', die dem Magnetsystem 42 zugewandt sind, weisen bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2b) eine kontinuierliche Krümmung auf. Der Krümmungsradius der Krümmungen der Oberflächen 58 und 60 kann dabei über die Platte des Wirbelstromträgers 48' hinweg konstant sein, bspw. können die Oberflächen 58, 60 sphärisch gekrümmt sein, oder es können, je nach gewünschter Dämpfungscharakteristik, mit zunehmender Entfernung von der Mitte 52 zunehmende oder abnehmende Krümmungsradien in Betracht gezogen werden. Surfaces 58 and 60 of the eddy current carrier 48 ', which face the magnet system 42, have a continuous curvature in the exemplary embodiment in FIG. 2b). The radius of curvature of the curvatures of the surfaces 58 and 60 may be constant across the plate of the eddy current carrier 48 '. For example, the surfaces 58, 60 may be spherically curved or, depending on the desired attenuation characteristic, with increasing distance from the center 52 increasing or decreasing radii of curvature should be considered.
[0085] Fig. 2c) zeigt eine Abwandlung des Wirbelstromträgers 48' in Fig. 2b) in Form eines Wirbelstromträgers 48" bei dem die Dicke D von der Mitte 52" zu den Rändern 54" und 56" nicht kontinuierlich, sondern stufenweise zunimmt. Die Oberflächen 58" und 60" des Wirbelstromträgers 48" sind entsprechend gestuft ausgebildet. Fig. 2c) shows a modification of the eddy current carrier 48 'in Fig. 2b) in the form of a Wirbelstromträgers 48 "in which the thickness D from the center 52" to the edges 54 "and 56" not continuously, but gradually increases. The surfaces 58 "and 60" of the eddy current carrier 48 "are designed correspondingly stepped.
[0086] Die vorstehende Beschreibung der Figuren 2a) bis c) bezog sich auf eine eindimensionale Betrachtung der Abhängigkeit der Dämpfungscharakteristik der Wirbelstromdämpfer 40 von der Amplitude der Auslenkung des beweglichen optischen Elements 16 und damit des jeweiligen Wirbelstromträgers 48, 48' oder 48". The above description of Figures 2a) to c) referred to a one-dimensional view of the dependence of the damping characteristic of the eddy current damper 40 on the amplitude of the deflection of the movable optical element 16 and thus of the respective Wirbelstromträgers 48, 48 'or 48 ".
[0087] In Figuren 3a) bis e) werden nun die Wirbelstromträger und damit die Dämpfungscharakteristik der Wirbelstromdämpfer 40 nicht nur in Abhängigkeit von der Amplitude der Auslenkung, sondern auch in Abhängigkeit von der Richtung der Auslenkung des jeweiligen Wirbelstromträgers 48, 48' bzw. 48", also zweidimensioniert, betrachtet. [0088] Figuren 3a) bis e) zeigen Dickenprofile in der x-y-Ebene der Wirbelstromträger in Form von Isodickenlinien. Figur 3a) zeigt den Fall der Ausgestaltung des Wirbelstromträgers 48 in Fig. 2a) als planparallele Platte. Entsprechend weist der Wirbelstromträger 48 eine über seine gesamte Fläche konstante Dicke auf. In FIGS. 3 a) to e), the eddy current carriers and thus the damping characteristics of the eddy current dampers 40 become dependent not only on the amplitude of the deflection but also on the direction of the deflection of the respective eddy current carrier 48, 48 'and 48, respectively ", so two-dimensional, considered. Figures 3a) to e) show thickness profiles in the xy plane of the eddy current carrier in the form of isodick lines. FIG. 3 a) shows the case of the embodiment of the eddy current carrier 48 in FIG. 2 a) as a plane-parallel plate. Accordingly, the eddy current carrier 48 has a constant thickness over its entire surface.
[0089] Fig. 3b) zeigt den Wirbelstromträger 48' mit einer Dickenzunahme von der Mitte 52 zu den Rändern 54, 56 bzw. 54a, 54b, die in der x-Richtung und der y-Richtung symmetrisch ist. Linien 62 sind dabei Linien gleicher Dicke. Das Dickenprofil bzw. die Dickentopographie des Wirbelstromträgers 48' in Fig. 3c) ist quadratisch. Fig. 3b) shows the eddy current carrier 48 'with a thickness increase from the center 52 to the edges 54, 56 and 54a, 54b, which is symmetrical in the x-direction and the y-direction. Lines 62 are lines of the same thickness. The thickness profile or the thickness topography of the eddy current carrier 48 'in FIG. 3c) is square.
[0090] Fig. 3c) zeigt ein Dickenprofil des Wirbelstromträgers 48', das in x- und y-Richtung ebenfalls symmetrisch ist, wobei das Dickenprofil hier kreisförmig ist. Fig. 3c) shows a thickness profile of the Wirbelstromträgers 48 ', which is also symmetrical in the x and y directions, wherein the thickness profile is circular here.
[0091] Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Figuren 3b) und c) ist die Dämpfungscharakteristik bzw. Rückstellkraft des Wirbelstromdämpfers zwar abhängig von der Amplitude der Auslenkung des Wirbelstromträgers 48', jedoch nicht richtungsabhängig, d.h. eine Auslenkung des Wirbelstromträgers 48' wird in der x-Richtung und der y-Richtung in gleicher Weise gedämpft. In the exemplary embodiments according to FIGS. 3 b) and c), the damping characteristic or restoring force of the eddy current damper is dependent on the amplitude of the deflection of the eddy current carrier 48 ', but not dependent on the direction, ie. a deflection of the eddy current carrier 48 'is attenuated in the x-direction and the y-direction in the same way.
[0092] Um eine Richtungsabhängigkeit der Dämpfung zu erhalten, muss das Dämpfungsverhalten des Wirbelstromdämpfers in Richtung der x-Achse und in Richtung der y-Achse unterschiedlich sein, wie dies in Figuren 3d) und e) dargestellt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3d) ist das Dickenprofil der Platte des Wirbelstromträgers 48' rechteckförmig, d.h. die Linien 62 gleicher Dicke sind rechteckig. Die Dämpfung nimmt bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3d) in Richtung der x- Achse stärker zu als in Richtung der y- Achse. In order to obtain a directional dependence of the damping, the damping behavior of the eddy current damper in the direction of the x-axis and in the direction of the y-axis must be different, as shown in Figures 3d) and e). In the embodiment of Fig. 3d), the thickness profile of the plate of the eddy current carrier 48 'is rectangular, i. the lines 62 of equal thickness are rectangular. The damping increases in the embodiment in Fig. 3d) in the direction of the x-axis more than in the direction of the y-axis.
[0093] Fig. 3e) zeigt ein ellipsenförmiges Dickenprofil, wobei auch hier die Dämpfung in Richtung der x-Achse stärker zunimmt als in Richtung der y- Achse. Das elliptische Dickenprofil gemäß Fig. 3e) hat gegenüber dem Rechteckprofil gemäß Fig. 3d) den Vorteil, dass bei gleichzeitiger Auslenkung des Wirbelstromträgers 48' in y- und x-Richtung ein gleichmäßigerer Übergang der Dämpfung zwischen der reinen x-Auslenkung und der reinen y-Auslenkung erzeugt wird. Fig. 3e) shows an elliptical thickness profile, in which case the damping in the direction of the x-axis increases more than in the direction of the y-axis. The elliptical thickness profile according to FIG. 3e) has the advantage over the rectangular profile according to FIG. 3d) that with simultaneous deflection of the eddy current carrier 48 'in the y- and x-direction a more uniform transition of the damping between the pure x-deflection and the pure y-direction Deflection is generated.
[0094] Die vorhergehenden Betrachtungen gehen davon aus, dass der Wirbelstromträger 48, 48' oder 48" eine genaue lineare Bewegung relativ zu dem Magnetsystem 42 ausführt. Diese Betrachtung ist nur für kleine Auslenkungen des Trägers 22 der fernoptischen Vorrichtung 10 in Fig. 1 zutreffend. Bei größeren Auslenkungen des Trägers 22 ist zu berücksichtigen, dass der Träger 22 aufgrund seiner Lagerung über das Federgelenk 26 eine Verschwenkbewegung um einen Drehpunkt ausführt. Da der Wirbelstromdämpfer 32 der fernoptischen Vorrichtung 10 an einem Ende des Trägers 22 fernab vom Lager- bzw. Drehpunkt des Federgelenks 26 angeordnet ist, beschreibt der Wirbelstromträger 38 eine Trajektorie auf einer zum Drehpunkt des Trägers 22 konzentrischen sphärischen Fläche. The foregoing considerations assume that the eddy current carrier 48, 48 'or 48 "performs an accurate linear motion relative to the magnet system 42. This consideration is true only for small deflections of the carrier 22 of the far optical device 10 in FIG For larger deflections of the carrier 22, it should be noted that the carrier 22 pivots about a pivot point due to its support via the spring joint 26. Because the eddy current damper 32 of the long-range optical device 10 is at one end of the carrier 22 far from the fulcrum of the spring joint 26, the eddy current carrier 38 describes a trajectory on a concentric to the pivot point of the carrier 22 spherical surface.
[0095] Mit Bezug auf Figuren 4a) bis f) wird nachfolgend beschrieben, wie eine Anpassung des Wirbelstromdämpfers in einer der Ausführungen gemäß Figuren 2a) bis c) an die sphärisch gekrümmte Trajektorie des Trägers 22 erfolgen kann. With reference to FIGS. 4a) to f), the following describes how an adaptation of the eddy current damper in one of the embodiments according to FIGS. 2a) to c) to the spherically curved trajectory of the carrier 22 can take place.
[0096] Figuren 4a), b) und c) zeigen die Wirbelstromdämpfer 40, 40' und 40" gemäß Figuren 2a), b) und c). FIGS. 4a), b) and c) show the eddy current dampers 40, 40 'and 40 "according to FIGS. 2a), b) and c).
[0097] Den Wirbelstromträgern 48 in Fig. 4a), 48' in Fig. 4b) und 48" in Fig. 4c) ist gemein, dass ihre radiale Mittelachse 64, 64' bzw. 64" zwischen den Oberflächen 58, 60; 58', 60'; 58", 60" gerade ist. Eine Anpassung an die tatsächliche Bewegung des Wirbelstromträgers 48, 48' bzw. 48" entlang einer Sphäre erfolgt dadurch, dass die jeweilige radiale Mittelachse 64, 64' bzw. 64" konzentrisch zum Drehpunkt der Bewegung des Trägers 22 gekrümmt ist, wie in Figuren 4d), e) und f) dargestellt ist. [0098] Die Geometrien der Wirbelstromträger 48, 48' bzw. 48" gemäß Fig. 4a), b) und c) werden mit anderen Worten mit einer sphärischen Krümmung konzentrisch zum Drehpunkt des Trägers 22 überlagert, wodurch die in Figuren 4d), e) und f) gezeigten Geometrien der Wirbelstromträger 48, 48', 48" entstehen. The eddy current carriers 48 in Fig. 4a), 48 'in Fig. 4b) and 48 "in Fig. 4c) have in common that their radial center axis 64, 64' and 64" between the surfaces 58, 60; 58 ', 60'; 58 ", 60" is straight. An adaptation to the actual movement of the eddy current carrier 48, 48 'or 48 "along a sphere is effected in that the respective radial central axis 64, 64' or 64" is curved concentrically to the pivot point of the movement of the carrier 22, as in Figures 4d ), e) and f) is shown. In other words, the geometries of the eddy current carriers 48, 48 'and 48 "according to FIG. 4a), b) and c) are superimposed concentrically with the spherical point of the carrier 22 with a spherical curvature, as a result of which in FIGS. 4d), e ) and f) shown geometries of the eddy current carrier 48, 48 ', 48 "arise.
[0099] Hierbei sind nicht nur die Wirbelstromträger 48, 48' bzw. 48" selbst konzentrisch zum Drehpunkt des Trägers 22 gekrümmt, sondern auch die Magnete 44, 46 des Magnetsystems 42. In this case, not only the eddy current carriers 48, 48 'and 48 "themselves are curved concentrically to the pivot point of the carrier 22, but also the magnets 44, 46 of the magnet system 42nd
[0100] Über die Krümmung des Magneten 44 und/oder des Magneten 46 kann auch eine Abhängigkeit der Rückstellkraft bzw. der Dämpfung von der Auslenkung des beweglichen optischen Elements 16 erzielt werden, selbst wenn der Wirbelstromträger selbst als Platte ohne Dickenvariation ausgebildet ist. Dies ist in Figuren 5a) und b) veranschaulicht. The curvature of the magnet 44 and / or the magnet 46 can also be used to obtain a dependence of the restoring force or the damping on the deflection of the movable optical element 16, even if the eddy current carrier itself is designed as a plate without thickness variation. This is illustrated in FIGS. 5a) and b).
[0101] Fig. 5a) zeigt den Wirbelstromdämpfer 40 gemäß Fig. 4d), bei dem die Magnete 44 und 46 des Magnetsystems 42 in Bezug auf den Drehpunkt 66, der den Drehpunkt des Trägers 22 in Fig. 1 darstellt, konzentrisch gekrümmt sind, ebenso wie der Wirbelstromträger 48. Genauer gesagt weisen die Oberflächen 58 und 60 des Wirbelstromträgers 48 Krümmungsradien rl und r2 auf, die zusammen mit Krümmungsradien r3 einer Oberfläche 68 des Magneten 46 und r4 einer Oberfläche 70 des Magneten 44 allesamt konzentrisch zum Drehpunkt 66 sind. Auf diese Weise entsteht keine Auslenkungsabhängigkeit der Dämpfungscharakteristik des Wirbelstromdämpfers 40. FIG. 5a) shows the eddy current damper 40 according to FIG. 4d), in which the magnets 44 and 46 of the magnet system 42 are concentrically curved with respect to the pivot point 66, which represents the pivot point of the carrier 22 in FIG. As well as the eddy current carrier 48. More specifically, the surfaces 58 and 60 of the eddy current carrier 48 have radii of curvature rl and r2 which together with radii of curvature r3 of a surface 68 of the magnet 46 and r4 of a surface 70 of the magnet 44 are all concentric with the fulcrum 66. In this way, no deflection dependence of the damping characteristic of the eddy current damper 40 arises.
[0102] Eine Auslenkungsabhängigkeit der Dämpfungscharakteristik des Wirbelstromdämpfers 40 kann jedoch gemäß Fig. 5b) dadurch realisiert werden, dass die Symmetrie der Krümmungen des Wirbelstromträgers 48 und des Magnetsystems 42 derart gebrochen wird, dass der Abstand des Wirbelstromträgers 48 zu dem Magneten 44 und/oder zu dem Magneten 46 über den Wirbelstromträger 48 hinweg variiert. Während die Krümmungsradien rl und r2 weiteren konzentrisch zum Drehpunkt 66 verlaufen, sind die Krümmungsradien r3 und r4 nicht konzentrisch zum Drehpunkt 66, wobei der Krümmungsradius r3 <x> ist. Auf diese Weise kann auch mit einem Wirbelstromträger 48 in Form einer Platte, die über ihre Fläche hinweg eine konstante Dicke aufweist, eine Auslenkungsabhängigkeit der Dämpfungscharakteristik des Wirbelstromdämpfers 40 erzielt werden. However, a deflection dependence of the damping characteristic of the eddy current damper 40 can be realized in that the symmetry of the curvatures of the Wirbelstromträgers 48 and the magnet system 42 is broken such that the distance of the Wirbelstromträgers 48 to the magnet 44 and / or varies with the magnet 46 across the eddy current carrier 48. While the radii of curvature rl and r2 are concentric with the other Fulcrum 66 extend, the radii of curvature r3 and r4 are not concentric with the fulcrum 66, wherein the radius of curvature r3 <x>. In this way, a deflection dependence of the damping characteristic of the eddy current damper 40 can be achieved even with an eddy current carrier 48 in the form of a plate which has a constant thickness over its surface.
[0103] Mit Bezug auf Figuren 6 bis 8 wird nachfolgend beschrieben, wie die Rückstellkraft bzw. Dämpfungscharakteristik des Wirbelstromdämpfers einstellbar gestaltet werden kann. Die Einstellbarkeit der Rückstellkraft bzw. Dämpfungscharakteristik wird bei dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel durch eine Modifikation des Wirbelstromträgers erreicht. With reference to FIGS. 6 to 8, the following describes how the restoring force or damping characteristic of the eddy current damper can be made adjustable. The adjustability of the restoring force or damping characteristic is achieved in the embodiment described below by a modification of the eddy current carrier.
[0104] Figuren 6 und 7 zeigen einen Wirbelstromträger 72 der eine erste Platte 74 aufweist, die mit einer Mehrzahl an radialen Aussparungen versehen ist, wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel insgesamt sechs derartiger radialer Aussparungen 76 vorhanden sind. Die Platte 74 weist entsprechend den radialen Aussparungen 76 eine Mehrzahl an radialen Segmenten 78 auf, die nur im Bereich der Mitte 80 der Platte 74 miteinander verbunden sind und dort eine im Wesentlichen geschlossene Fläche bilden. Die Platte 74 ist insgesamt elektrisch leitend ausgebildet. Figures 6 and 7 show an eddy current carrier 72 having a first plate 74 which is provided with a plurality of radial recesses, wherein in the embodiment shown a total of six such radial recesses 76 are present. The plate 74 has corresponding to the radial recesses 76 a plurality of radial segments 78 which are interconnected only in the region of the center 80 of the plate 74 and form a substantially closed surface there. The plate 74 is designed to be electrically conductive overall.
[0105] Der Wirbelstromträger 72 weist gemäß Fig. 7 eine zweite Platte 82 auf, die in gleicher Weise wie die erste Platte 74 ausgebildet ist, d.h. entsprechend eine Mehrzahl an radialen Aussparungen 76 und entsprechend eine Mehrzahl an Segmenten 78 aufweist. In Fig. 7 sind die beiden Platten 74 und 82 nur im Bereich ihrer Mitte 80 bzw. 84 gezeigt. The eddy current carrier 72 has, as shown in FIG. 7, a second plate 82 which is formed in the same way as the first plate 74, i. E. correspondingly has a plurality of radial recesses 76 and correspondingly a plurality of segments 78. In Fig. 7, the two plates 74 and 82 are shown only in the region of their center 80 and 84, respectively.
[0106] Die beiden Platten 74 und 82 werden in den optischen Kanal 12 der fernoptischen Vorrichtung 10 so eingebaut, dass sie in Längsrichtung bzw. in Richtung der optischen Achse 23 des optischen Kanals 12 aneinanderliegend angeordnet sind und sich dabei flächig berühren. Die zweite Platte 84 ist ebenfalls elektrisch leitend, so dass die beiden Platten 82 und 74 gemäß Fig. 7 elektrisch leitend miteinander verbunden sind. The two plates 74 and 82 are installed in the optical channel 12 of the long-range optical device 10 so that they are arranged adjacent to each other in the longitudinal direction or in the direction of the optical axis 23 of the optical channel 12 and thereby contact each other. The second plate 84 is also electrical conductive, so that the two plates 82 and 74 of FIG. 7 are electrically connected to each other.
[0107] Die beiden Platten 74 und 82 sind über eine federbelastete Befestigungsanordnung 86 aneinander festgelegt, wobei die beiden Platten 74 und 82 jedoch relativ zueinander um eine Drehachse 88 verdrehbar sind. The two plates 74 and 82 are fixed to each other via a spring-loaded mounting arrangement 86, wherein the two plates 74 and 82, however, are rotatable relative to each other about an axis of rotation 88.
[0108] Fig. 8a) zeigt nun eine Relativstellung der beiden Platten 74 und 82 (wobei die Platte 82 hinter der Zeichenebene liegt), in der die Segmente 78 der Platte 74 mit den entsprechenden Segmenten der Platte 82 und die radialen Aussparungen 76 der Platte 74 mit den entsprechenden radialen Aussparungen der Platte 82 deckungsgleich sind. In dieser Relativstellung entstehen in den einzelnen Segmenten 78 der Platte 74 und den entsprechenden Segmenten 78 der Platte 82 nur geringe Wirbelströme, da die radialen Aussparungen 76 der beiden Platten 74 und 82 die Ausbildung von Wirbelströmen behindern. Fig. 8a) now shows a relative position of the two plates 74 and 82 (the plate 82 is behind the plane), in which the segments 78 of the plate 74 with the corresponding segments of the plate 82 and the radial recesses 76 of the plate 74 are congruent with the corresponding radial recesses of the plate 82. In this relative position arise in the individual segments 78 of the plate 74 and the corresponding segments 78 of the plate 82 only small eddy currents, since the radial recesses 76 of the two plates 74 and 82 hinder the formation of eddy currents.
[0109] Fig. 8b) zeigt nun eine Relativstellung der beiden Platten 74 und 82 zueinander, in der durch Verdrehen der Platte 82 relativ zu der Platte 74 die Gesamtfläche der radialen Aussparungen 76 verkleinert ist. In dieser Relativstellung können sich nun gegenüber Fig. 8a) größere Wirbelströme in dem Wirbelstromträger 72 ausbreiten. Gegenüber Fig. 8a) ist die Rückstellkraft bzw. Dämpfung nunmehr größer. Fig. 8b) now shows a relative position of the two plates 74 and 82 to each other, in which by rotating the plate 82 relative to the plate 74, the total area of the radial recesses 76 is reduced. In this relative position, larger eddy currents can now propagate in the eddy current carrier 72 in comparison to FIG. 8 a). Compared to Fig. 8a), the restoring force or damping is now greater.
[0110] Fig. 8c) zeigt eine Relativstellung der beiden Platten 74 und 82, in der die Segmente 78 der Platte 82 die radialen Aussparungen 76 der Platte 74 vollständig überdecken, bzw. umgekehrt. In dieser Relativstellung der beiden Platten 74 und 82 können sich im Wirbelstromträger 72 nun maximale Wirbelströme ausbilden, und die Dämpfung ist nunmehr maximal. Fig. 8c) shows a relative position of the two plates 74 and 82, in which the segments 78 of the plate 82 completely cover the radial recesses 76 of the plate 74, and vice versa. In this relative position of the two plates 74 and 82, eddy current currents can now form in the eddy current carrier 72, and the damping is now maximal.
[Olli] Es versteht sich, dass die Ausgestaltung des Wirbelstromträgers 72 mit den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen kombinierbar ist, d.h. zumin- dest eine der beiden Platten 74 und 82 kann mit einer Dickenvariation über ihre Fläche hinweg ausgebildet sein. [Olli] It is understood that the configuration of the eddy current carrier 72 can be combined with the exemplary embodiments described above, ie at least at least one of the two plates 74 and 82 may be formed with a thickness variation across its surface.
[0112] Bei den bisherigen Ausführungsbeispielen sind die Platten der Wirbelstromträger 48, 48', 48" bzw. 72 vorzugsweise als Ganzes elektrisch leitfähig ausgebildet, und können bspw. aus Kupfer gefertigt sein. In the previous embodiments, the plates of the eddy current carrier 48, 48 ', 48 "and 72 are preferably designed to be electrically conductive as a whole, and may be made, for example, of copper.
[0113] Anstatt eine Auslenkungsabhängigkeit der Dämpfungscharakteristik der Wirbelstromdämpfer 40 über die Geometrie (Dickenvariationen und dergleichen) der Wirbelstromträger 48, 48', 48", 72 oder des Magnetsystems 42 zu erzielen, kann sie alternativ oder zusätzlich auch über eine entsprechende Materialwahl der Wirbelstromträger 48, 48', 48", 72 erzielt werden, in dem bspw. die elektrische Leitfähigkeit in den Wirbelstromträgern 48, 48', 48" oder 72 und/oder die Permeabilität der Wirbelstromträger 48, 48', 48", 72 ortsabhängig gestaltet wird. Instead of achieving a deflection dependence of the damping characteristic of the eddy current damper 40 on the geometry (thickness variations and the like) of the eddy current carriers 48, 48 ', 48 ", 72 or the magnet system 42, it can alternatively or additionally also via an appropriate choice of material of the eddy current carrier 48th , 48 ', 48 ", 72, in which, for example, the electrical conductivity in the eddy current carriers 48, 48', 48" or 72 and / or the permeability of the eddy current carriers 48, 48 ', 48 ", 72 is made location-dependent.
[0114] Mit Bezug auf Figuren 9 und 10 werden nachfolgend weitere Ausgestaltungen von Wirbelstromdämpfern beschrieben, bei denen die Platte des Wirbelstromträgers nicht selbst elektrisch leitfähig ist, sondern bei denen die Platte des Wirbelstromträgers aus einem nicht elektrisch leitfähigen Material gefertigt sein kann und zumindest eine Spule trägt, in der die Wirbelströme erzeugt werden. With reference to FIGS. 9 and 10, further embodiments of eddy current dampers are described in which the plate of the eddy current carrier is not itself electrically conductive, but in which the plate of the eddy current carrier can be made of a non-electrically conductive material and at least one coil carries, in which the eddy currents are generated.
[0115] Fig. 9a) zeigt wieder den Wirbelstromdämpfer 40 gemäß Fig. 2a). FIG. 9a) again shows the eddy current damper 40 according to FIG. 2a).
[0116] Fig. 9b) zeigt einen Wirbelstromdämpfer 90 mit dem Magnetsystem 42 des Wirbelstromdämpfers 40, jedoch mit einem Wirbelstromträger 92, der eine Platte 94 aus nicht elektrisch leitfähigem Material aufweist, und der eine oder mehrere Spulen 96 trägt. Fig. 9b) shows an eddy current damper 90 with the magnet system 42 of the eddy current damper 40, but with an eddy current carrier 92 having a plate 94 of non-electrically conductive material, and carrying one or more coils 96.
[0117] Die eine oder mehreren Spulen 96 können als gewickelter Draht oder auch als die Platte 94 durchsetzender gewundener Draht ausgebildet sein, wie in Fig. 9c) dargestellt ist. Bei einer Relativbewegung des Wirbelstromträgers 92 relativ zum Magnetsystem 42 werden in den Leiterdrähten der Spulen 96 entsprechende Wirbelströme erzeugt. The one or more coils 96 may be formed as a wound wire or as a coiled wire passing through the plate 94, as shown in Fig. 9c). In a relative movement of the Wirbelstromträgers 92 relative to the magnet system 42 corresponding eddy currents are generated in the conductor wires of the coils 96.
[0118] Die eine oder mehreren Spulen 96 können auch als Leiterbahnen auf der ansonsten nicht elektrisch leitfähigen Platte 94 aufgebracht sein. The one or more coils 96 may also be applied as conductor tracks on the otherwise non-electrically conductive plate 94.
[0119] Während bei dem Ausführungsbeispiel in Figuren 9b) und 9c) die Dämpfungscharakteristik des Wirbelstromdämpfers 90 keine Abhängigkeit von der Auslenkung des Wirbelstromträgers 92 relativ zum Magnetsystem 42 aufweist, ist in Fig. 10 ein Wirbelstromdämpfer 90' mit einer auslenkungsabhängigen Dämpfungscharakteristik gezeigt. While in the embodiment in Figures 9b) and 9c), the damping characteristic of the eddy current damper 90 has no dependence on the deflection of the eddy current carrier 92 relative to the magnet system 42, an eddy current damper 90 'with a deflection-dependent damping characteristic is shown in Fig. 10.
[0120] In Fig. 10a) ist zunächst noch einmal der Wirbelstromdämpfer 40' aus Fig. 2b) gezeigt, bei dem die Auslenkungsabhängigkeit der Rückstellkraft bzw. Dämpfung durch eine Dickenvariation der elektrisch leitfähigen Platte des Wirbelstromträgers 48' erzeugt wird. 10a), the eddy current damper 40 'from FIG. 2b) is shown once again, in which the deflection dependence of the restoring force or damping is produced by a thickness variation of the electrically conductive plate of the eddy current carrier 48'.
[0121] Fig. 10b) zeigt einen Wirbelstromdämpfer 90' mit einer Dämpfungscharakteristik, die der Dämpfungscharakteristik des Wirbelstromdämpfers 40' in Fig. 10a) entspricht, die jedoch nicht durch eine Dickenvariation des Wirbelstromträgers 92' erzeugt wird, sondern durch eine ortsabhängige Verteilung von Spulen 96' auf einer nicht elektrisch leitfähigen Platte 94', die gemäß Fig. 10c) auch wiederum als die 94' durchsetzende gewundene Drähte ausgeführt sein können. Fig. 10b) shows an eddy current damper 90 'having an attenuation characteristic corresponding to the attenuation characteristic of the eddy current damper 40' in Fig. 10a), which is not generated by a thickness variation of the eddy current carrier 92 ', but by a location-dependent distribution of coils 96 'on a non-electrically conductive plate 94', which, according to FIG. 10c) in turn, as the 94 'passing through wound wires can be performed.
[0122] Die Auslenkungsabhängigkeit der Dämpfungscharakteristik bzw. der Rückstellkraft des Wirbelstromdämpfers 90' wird durch eine Ortsabhängigkeit der Windungszahl, des Windungsquerschnitts und/oder des Querschnitts des Leiterdrahtes der Spulen erzielt, wodurch eine zur Dicken Variation des Wirbelstromträgers 48' analoge Dämpfungswirkung erreicht werden kann. [0123] Die Platte 94' kann als planparallele Platte oder auch als sphärisch gekrümmte Trägerplatte ausgebildet sein, ähnlich wie in Fig. 4e) dargestellt ist. The deflection dependence of the damping characteristic or the restoring force of the eddy current damper 90 'is achieved by a positional dependence of the number of turns, the winding cross section and / or the cross section of the conductor wire of the coils, whereby a damping effect analogous to the thickness variation of the eddy current carrier 48' can be achieved. The plate 94 'may be formed as a plane-parallel plate or as a spherically curved support plate, similar to in Fig. 4e) is shown.
[0124] Eine Richtungsabhängigkeit der Rückstellkraft bzw. Dämpfungscharakteristik des Wirbelstromdämpfers 90' in der x-Richtung und der y-Richtung lässt sich dadurch erreichen, dass die Platte 94' zumindest zwei Spulen 96' trägt, in denen Wirbelströme erzeugt werden, und die in zueinander unterschiedlichen Raumrichtungen (x und y) orientiert sind, wie sich auch aus Fig. 10c) ergibt. Dabei lassen sich die Spulen für die x- und die y-Richtung separat ausführen, wodurch eine richtungsabhängige Dämpfung realisiert werden kann. Durch Verbinden dieser separaten Spulen mit oder ohne zusätzlichen Widerstand lassen sich die beiden Richtungen x und y miteinander koppeln. Für den Fall, dass ein zusätzlicher Widerstand zur Kopplung der Spulen für die x- und die y-Richtung verwendet wird, ist ein solcher elektrischer Widerstand vorzugsweise einstellbar, wodurch die Dämpfung des Wirbelstromdämpfers 90' manuell variiert werden kann, entweder bei der Montage der fernoptischen Vorrichtung 10 oder während der Benutzung durch den Anwender. A directional dependence of the restoring force or damping characteristic of the eddy current damper 90 'in the x-direction and the y-direction can be achieved in that the plate 94' at least two coils 96 'carries, in which eddy currents are generated, and in mutually different spatial directions (x and y) are oriented, as is also apparent from Fig. 10c). In this case, the coils for the x- and y-direction can be performed separately, whereby a direction-dependent damping can be realized. By connecting these separate coils with or without additional resistance, the two directions x and y can be coupled together. In the event that additional resistance is used to couple the coils for the x and y directions, such electrical resistance is preferably adjustable, whereby the attenuation of the eddy current damper 90 'can be manually varied, either in the assembly of the far-optical Device 10 or during use by the user.
[0125] Die bisherigen Ausführungsbeispiele beziehen sich im Wesentlichen auf unterschiedliche Ausgestaltungen des jeweiligen Wirbelstromträgers, um eine gewünschte Dämpfungscharakteristik des Wirbelstromdämpfers zu erzielen. The previous embodiments relate essentially to different configurations of the respective eddy current carrier in order to achieve a desired damping characteristic of the eddy current damper.
[0126] Mit Bezug auf Figuren 11 bis 13 werden hingegen Modifikationen des Magnetsystems beschrieben, die es ebenfalls ermöglichen, eine auslenkungsab- hängige (und zusätzlich auch richtungsabhängige) Dämpfungscharakteristik des Wirbelstromdämpfers zu erzielen. By contrast, with reference to FIGS. 11 to 13, modifications of the magnet system are described, which also make it possible to achieve a deflection-dependent (and additionally also direction-dependent) damping characteristic of the eddy current damper.
[0127] Fig. IIa) zeigt den Wirbelstromdämpfer 40 gemäß Fig. 2a) ausschnittsweise im Bereich des Wirbelstromträgers 48, wobei zusätzlich die den Wirbelstromträger 48 durchsetzenden Feldlinien 100 des vom Magnetsystem 42 (siehe Fig. 2a)) erzeugten Magnetfeldes dargestellt sind. Entsprechend der Darstellung in Fig. IIa) ist das vom Magnetsystem 42 erzeugte Magnetfeld über den Wirbelstromträger 48 hinweg homogen. Fig. IIa) shows the eddy current damper 40 according to Fig. 2a) in sections in the region of the eddy current carrier 48, wherein additionally the eddy current carrier 48 passing through the field lines 100 of the magnetic system 42 (see Fig. 2a)) generated magnetic field are shown. As shown in FIG. IIa), the magnetic field generated by the magnet system 42 is homogeneous across the eddy current carrier 48.
[0128] Eine auslenkungsabhängige Rückstellkraft bzw. Dämpfung durch unterschiedlich starke in dem Wirbelstromträger 48 erzeugte Wirbelströme wird hier dadurch realisiert, dass das vom Magnetsystem erzeugte Magnetfeld, dessen Feldlinien in Fig. IIb) durch Pfeile 100' veranschaulicht ist, über den Wirbelstromträger 48 hinweg inhomogen ist. Um mit dem als planparallele Platte ausgebildeten Wirbelstromträger 48 eine auslenkungsabhängige Dämpfung zu erreichen, muss sich mit anderen Worten die Magnetfeldliniendichte über die Ausdehnung des Magnetsystems ändern. Außerdem sollte in diesem Fall der Wirbelstromträger 48 kleiner sein als die laterale (radiale) Ausdehnung des Magnetfeldes, wie in Fig. IIb) gezeigt ist. A deflection-dependent restoring force or damping by differently strong eddy currents generated in the eddy current carrier 48 is here realized that the magnetic field generated by the magnetic system whose field lines in Fig. IIb) is illustrated by arrows 100 ', inhomogeneous across the eddy current carrier 48 away is. In order to achieve a deflection-dependent damping with the eddy current carrier 48 designed as a plane-parallel plate, in other words, the magnetic field line density must change over the extent of the magnet system. In addition, in this case, the eddy current carrier 48 should be smaller than the lateral (radial) extent of the magnetic field, as shown in Fig. IIb).
[0129] Kommt der Wirbelstromträger 48 mit zunehmender Auslenkung in die weiter außenliegenden Bereiche des Magnetfeldes, ändert sich die Magnetflussdichte, wodurch sich auch der induzierte Wirbelstrom ändert und die Dämpfung auslenkungsabhängig wird, wie im Falle des Wirbelstromträgers 48' in Fig. 2b) oder 48" in Fig. 2c). If the eddy current carrier 48 comes with increasing deflection in the further outlying areas of the magnetic field, the magnetic flux density changes, which also changes the induced eddy current and the damping is deflection-dependent, as in the case of the eddy current carrier 48 'in Fig. 2b) or 48 in Fig. 2c).
[0130] Verstärkt werden kann dieser Effekt durch ein ortsabhängiges Dickenprofil des Wirbelstromträgers 48, wie im Falle des Wirbelstromträgers 48' in Fig. 2b) oder 48" in Fig. 2c). This effect can be enhanced by a location-dependent thickness profile of the eddy current carrier 48, as in the case of the eddy current carrier 48 'in Fig. 2b) or 48 "in Fig. 2c).
[0131] Fig. 12a) zeigt den Wirbelstromdämpfer 40' aus Fig. 2b), wobei zusätzlich die Feldlinien 100 des vom Magnetsystem 42 erzeugten Magnetfeldes eingezeichnet sind. Wie oben beschrieben wurde, ergibt sich bei dem Wirbelstromdämpfer 40' eine auslenkungsabhängige Dämpfung bzw. Rückstellkraft durch eine Dickenvariation der Platte des Wirbelstromträgers 48'. Eine analoge Dämpfungscharakteristik wie diejenige des Wirbelstromdämpfers 40' lässt sich mit einem Wirbelstromdämpfer 110 erzielen, der den Wirbelstromträger 48 gemäß Fig. 2a) bzw. Fig. IIb) anstelle des Wirbelstromträgers 48' aufweist, wobei nun im Unterschied zu Fig. 12a) die Auslen- kungsabhängigkeit durch eine Inhomogenität des von einem Magnetsystem 112 erzeugten Magnetfeldes erzielt wird, dessen Feldlinien mit dem Bezugszeichen 114 versehen sind. Entsprechend dem Prinzip gemäß Fig. IIb) ist das vom Magnetsystem 112 erzeugte Magnetfeld über den Wirbelstromträger 48 hinweg inhomogen, und das Magnetsystem 112 bzw. das von ihm erzeugte Magnetfeld weist eine größere laterale (radiale) Ausdehnung auf als der Wirbelstromträger 48, wie in Fig. 12b) gezeigt ist. FIG. 12 a) shows the eddy current damper 40 'from FIG. 2 b), wherein in addition the field lines 100 of the magnetic field generated by the magnet system 42 are drawn. As described above, in the eddy current damper 40 ', a deflection-dependent damping or restoring force results from a thickness variation of the plate of the eddy current carrier 48'. An analogue attenuation characteristic such as that of the eddy current damper 40 'can be achieved with a eddy current damper 110 which has the eddy current carrier 48 according to FIG. 2 a) or FIG. 11 b) instead of the eddy current carrier 48', wherein now in contrast to FIG - kungabhängigkeit is achieved by an inhomogeneity of the magnetic field generated by a magnetic system 112, the field lines are provided with the reference numeral 114. According to the principle according to FIG. IIb), the magnetic field generated by the magnetic system 112 is inhomogeneous across the eddy current carrier 48, and the magnetic system 112 or the magnetic field generated by it has a greater lateral (radial) extent than the eddy current carrier 48, as shown in FIG 12b).
[0132] Die Inhomogenität des vom Magnetsystem 112 erzeugten Magnetfeldes wird in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 12b) durch eine entsprechende Geometrie von Magneten 116, 118 erzeugt. Einander zugewandte Oberflächen 120 und 122 der Magnete 116 und 118 sind dabei konkav gewölbt, so dass der lichte Abstand zwischen den Magneten 116 und 118 zum Rand hin kleiner ist als in der Mitte der Magnete 116 und 118. The inhomogeneity of the magnetic field generated by the magnetic system 112 is generated in the exemplary embodiment according to FIG. 12b) by a corresponding geometry of magnets 116, 118. Mutually facing surfaces 120 and 122 of the magnets 116 and 118 are concavely curved, so that the clear distance between the magnets 116 and 118 to the edge is smaller than in the middle of the magnets 116 and 118th
[0133] Fig. 13 zeigt eine Abwandlung des Wirbelstromdämpfers 110 in Form eines Wirbelstromdämpfers 110', bei dem die ortsabhängig variierende Magnetfeldliniendichte des vom Magnetsystem 112' erzeugten Magnetfeldes nicht durch eine von planparallelen Magneten abweichende Geometrie der Magnete 116' und 118' erreicht wird, sondern durch eine ortsabhängig variierende magnetische Remanenz, die durch eine entsprechende Materialwahl bzw. Materialverteilung in den Magneten 116 und/oder 118' erzielt werden kann. 13 shows a modification of the eddy current damper 110 in the form of an eddy current damper 110 'in which the locally varying magnetic field line density of the magnetic field generated by the magnetic system 112' is not achieved by a geometry of the magnets 116 'and 118' that deviates from plane-parallel magnets, but by a location-dependent varying magnetic remanence, which can be achieved by an appropriate choice of material or material distribution in the magnet 116 and / or 118 '.
[0134] Analog zu den obigen Beschreibungen der zusätzlichen Richtungsabhängigkeit der Dämpfungscharakteristik des Wirbelstromdämpfers 110 bzw. 110' kann eine solche Richtungsabhängigkeit der Dämpfungscharakteristik bei dem Wirbelstromdämpfer 110 durch eine entsprechend in x- und y- Richtung angepasste Geometrie der Magnete 116, 118 bzw. durch eine in x- und y- Richtung entsprechend angepasste Materialverteilung der Magnete 116' bzw. 118' erzielt werden. Analogous to the above descriptions of the additional directional dependence of the damping characteristic of the eddy current damper 110 or 110 ', such a directional dependence of the damping characteristic in the eddy current damper 110 by a correspondingly adapted in the x and y direction geometry of the magnets 116, 118 and a material distribution of the magnets 116 'or 118' which is adapted correspondingly in the x and y directions is achieved.
[0135] Analog zu den Ausführungsbeispielen gemäß Figuren 9 und 10 können die Magnetsysteme 42, 112 oder 112' anstatt durch Permanentmagnete auch durch Spulen, d.h. Elektromagnete realisiert werden. Hierfür gelten die beschriebenen Modifikationen zur Erzielung einer Auslenkungsabhängigkeit der Dämpfungscharakteristik, und ggf. der zusätzlichen Richtungsabhängigkeit der Dämpfungscharakteristik, analog. Auch mit Spulen anstatt von Permanentmagneten lassen sich, wie oben beschrieben, inhomogene Magnetfelder erzeugen, und eine zusätzliche Richtungsabhängigkeit der Inhomogenität des Magnetfeldes lässt sich durch zumindest zwei mit unterschiedlichen Stromstärken anregbare Spulen erzeugen, deren Spulenachsen in zueinander senkrechten Richtungen orientiert sind. Analogous to the exemplary embodiments according to FIGS. 9 and 10, the magnet systems 42, 112 or 112 'can also be used instead of by permanent magnets be realized by coils, ie electromagnets. For this purpose, the modifications described to achieve a Auslenkungsabhängigkeit the damping characteristic, and possibly the additional directional dependence of the damping characteristic apply analogously. Also, with coils instead of permanent magnets can be, as described above, generate inhomogeneous magnetic fields, and an additional directional dependence of the inhomogeneity of the magnetic field can be generated by at least two excitable with different currents coils whose coil axes are oriented in mutually perpendicular directions.
[0136] Es versteht sich, dass alle oben genannten Ausführungsbeispiele auch miteinander kombiniert werden können. So kann bspw. eine nach außen dicker werdende Platte eines Wirbelstromträgers zusätzlich mit einer Spule und einer Aussparung zur Strahldurchführung versehen werden. It is understood that all the above-mentioned embodiments can also be combined with each other. Thus, for example, an outwardly thicker plate of an eddy current carrier can additionally be provided with a coil and a recess for the passage of the beam.
[0137] Die mit Bezug auf Figuren 8 bis 12 beschriebenen Ausführungsbeispiele, die Wirbelstromträger mit Spulen verwenden, können dahingehend modifiziert werden, dass die Spulen aktiv mit Strom versorgt werden, so dass über Magnet- Magnet- Wechselwirkungen zwischen den Permanentmagneten und den Elektromagneten die Bildstabilisierung aktiv gesteuert werden kann. The embodiments described with reference to FIGS. 8 to 12, which use eddy current carriers with coils, can be modified in such a way that the coils are actively supplied with current, so that the image stabilization is achieved via magnetic-magnetic interactions between the permanent magnets and the electromagnets can be actively controlled.
[0138] Während die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele davon ausgehen, dass die Dämpfung mit zunehmender Auslenkung des Trägers 22 und damit des beweglichen optischen Elements 16 zunehmen, kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Dämpfung bzw. Rückstellkraft des jeweiligen Wirbelstromdämpfers mit zunehmender Auslenkung abnimmt. Dies kann bspw. bei dem Wirbelstromdämpfer 40' in Fig. 2d) dadurch realisiert werden, dass die Dicke der Platte des Wirbelstromträgers 48' nicht zum Rand hin zunimmt, sondern abnimmt. While the embodiments described above assume that the damping increases with increasing deflection of the carrier 22 and thus of the movable optical element 16, it can also be provided that the damping or restoring force of the respective eddy current damper decreases with increasing deflection. This can be realized, for example, in the case of the eddy current damper 40 'in FIG. 2d) in that the thickness of the plate of the eddy current carrier 48' does not increase towards the edge, but decreases.

Claims

Patentansprüche claims
1. Fernoptische Vorrichtung, mit zumindest einem optischen Kanal (12), der ein Gehäuse (20) und eine Anordnung optischer Elemente (14, 16, 18) aufweist, wobei zumindest eines (16) der optischen Elemente (14, 16, 18) zur Bildstabilisierung bei Störbewegungen des Gehäuses (20) relativ zum Gehäuse (20) beweglich ist, und mit einem Stabilisierungssystem (24) für das zumindest eine bewegliche optische Element (16), das einen Wirbelstromdämpfer (32; 40; 40'; 40"; 90; 90'; 110; 110') zur Dämpfung von Bewegungen des zumindest einen beweglichen Elements (16) aufweist, der bei einer Auslenkung des zumindest einen beweglichen optischen Elements (16) eine Rückstellkraft proportional zur Auslenkungsgeschwindigkeit des zumindest einen beweglichen optischen Elements (16) erzeugt, wobei der Wirbelstromdämpfer (32; 40; 40'; 40"; 90; 90'; 110; 110') ein Magnetsystem (34; 42; 112; 112') und einen damit zusammenwirkenden Wirbelstromträger (38; 48; 48'; 48"; 72; 92; 92') aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft von der Amplitude der Auslenkung des zumindest einen beweglichen optischen Elements (16) abhängig ist. A remote optical device comprising at least one optical channel (12) having a housing (20) and an array of optical elements (14, 16, 18), at least one (16) of the optical elements (14, 16, 18) for image stabilization during jamming movements of the housing (20) relative to the housing (20), and with a stabilization system (24) for the at least one movable optical element (16) comprising an eddy current damper (32; 40; 40 '; 40 "; 90, 90 ', 110, 110') for damping movements of the at least one movable element (16), which at a deflection of the at least one movable optical element (16) has a restoring force proportional to the deflection speed of the at least one movable optical element (16 The eddy current damper (32; 40; 40 '; 40 "; 90; 90'; 110; 110 ') comprises a magnet system (34; 42; 112; 112') and a cooperating eddy current carrier (38; 48; 48) '; 48 "; 72; 92; 92'), characterized eichnet that the restoring force of the amplitude of the deflection of the at least one movable optical element (16) is dependent.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine bewegliche optische Element (16) an einem relativ zum Gehäuse (20) beweglichen Träger (22) befestigt ist, und dass das Magnetsystem (34; 42; 112; 112') gehäusefest und der Wirbelstromträger (38; 48; 48'; 48"; 72; 92; 92') trägerfest ist. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the at least one movable optical element (16) is fixed to a relative to the housing (20) movable support (22), and that the magnet system (34; 42; 112; 112 ') fixed to the housing and the eddy current carrier (38; 48; 48 '; 48 "; 72; 92; 92') is carrier-resistant.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft mit zunehmender Amplitude der Auslenkung zunimmt oder abnimmt. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the restoring force increases or decreases with increasing amplitude of the deflection.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft von der Richtung der Auslenkung des zumindest einen beweglichen optischen Elements (16) abhängig ist. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the restoring force of the direction of the deflection of the at least one movable optical element (16) is dependent.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft in zwei zueinander senkrechten Richtungskomponenten der Auslenkung des zumindest einen beweglichen optischen Elements (16) gleich ist. 5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the restoring force is equal in two mutually perpendicular direction components of the deflection of the at least one movable optical element (16).
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft in zwei zueinander senkrechten Richtungskomponenten der Auslenkung des zumindest einen beweglichen optischen Elements (16) unterschiedlich ist. 6. Apparatus according to claim 4, characterized in that the restoring force in two mutually perpendicular direction components of the deflection of the at least one movable optical element (16) is different.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft einstellbar ist. 7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the restoring force is adjustable.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirbelstromträger (38; 48; 48'; 48"; 72; 92; 92') zumindest eine Platte aufweist, die sich radial in Bezug auf die Längsachse des optischen Kanals (12) erstreckt. 8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the eddy current carrier (38; 48; 48 '; 48 "; 72; 92; 92') has at least one plate which extends radially with respect to the longitudinal axis of the optical Channel (12) extends.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Platte (48'; 48") zum Rand (54, 56, 54a, 54b) hin zunimmt oder abnimmt. Device according to claim 8, characterized in that the thickness of the plate (48 ', 48 ") increases or decreases towards the edge (54, 56, 54a, 54b).
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Platte (48'; 48") zum Rand (54, 56, 54a, 54b) hin kontinuierlich oder stufenweise zunimmt oder abnimmt. 10. The device according to claim 9, characterized in that the thickness of the plate (48 ', 48 ") to the edge (54, 56, 54a, 54b) towards continuously or gradually increases or decreases.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Platte (48'; 48") in zwei zueinander senkrechten Raumrichtungen zum Rand (54, 56, 54a, 54b) hin gleich zunimmt oder abnimmt. 11. The device according to claim 9 or 10, characterized in that the thickness of the plate (48 ', 48 ") increases in two mutually perpendicular directions in space to the edge (54, 56, 54a, 54b) towards equal or decreases.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Platte (48'; 48") in zwei zueinander senkrechten Raumrichtungen zum Rand (54, 56, 54a, 54b) hin unterschiedlich zunimmt oder abnimmt. 12. Device according to claim 9 or 10, characterized in that the thickness of the plate (48 ', 48 ") increases or decreases differently in two mutually perpendicular spatial directions towards the edge (54, 56, 54a, 54b).
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dickenprofil der Platte (48'; 48") rechteckförmig, quadratisch, kreisförmig oder ellipsenförmig zum Rand (54, 56, 54a, 54b) hin zunimmt oder abnimmt. 13. Device according to claim 11 or 12, characterized in that a thickness profile of the plate (48 '; 48 ") increases or decreases in a rectangular, square, circular or elliptical manner towards the edge (54, 56, 54a, 54b).
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (48') zumindest eine Oberfläche (58', 60') aufweist, die gekrümmt ist, wobei der Krümmungsradius über die zumindest eine Oberfläche (58', 60') konstant oder sich verändernd ist. 14. Device according to one of claims 8 to 13, characterized in that the plate (48 ') has at least one surface (58', 60 ') which is curved, wherein the radius of curvature over the at least one surface (58', 60 ') is constant or changing.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine radiale Mittelachse (64; 64'; 64") zwischen den Oberflächen (58, 60; 58", 60") der Platte (48; 48'; 48") gerade ist. Device according to any one of Claims 8 to 14, characterized in that a radial central axis (64, 64 ', 64 ") is provided between the surfaces (58, 60; 58", 60 ") of the plate (48, 48', 48 ') ") is straight.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine radiale Mittelachse (64; 64'; 64") zwischen den Oberflächen (58, 60; 58", 60") der Platte (48; 48'; 48") gekrümmt ist. 16. Device according to one of claims 8 to 14, characterized in that a radial central axis (64, 64 ', 64 ") between the surfaces (58, 60; 58", 60 ") of the plate (48, 48', 48 ") is curved.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetsystem (42; 112) zumindest einen Magneten (44, 46; 116) aufweist, der sich in Bezug auf die Längsachse des optischen Kanals (12) radial erstreckt, und dass der zumindest eine Magnet (44, 46; 116) zumindest eine Oberfläche (120) aufweist, die gerade oder gekrümmt ist, derart, dass der Abstand der Platte (48) zu dem zumindest einen Magneten (44, 46; 116) über die Platte (48) hinweg variiert. 17. Device according to claim 15 or 16, characterized in that the magnet system (42; 112) has at least one magnet (44, 46; 116) which extends radially with respect to the longitudinal axis of the optical channel (12), and in that the at least one magnet (44, 46; 116) has at least one surface (120) which is straight or curved such that the distance of the plate (48) to the at least one magnet (44, 46; 116) is above the plate (48) varies.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte eine erste Platte (74) aufweist und eine zweite Platte (82) aufweist, die jeweils mit radialen Aussparungen (76) versehen sind, und dass die erste Platte (74) und die zweite Platte (82) in Längsrichtung des optischen Kanals (12) aneinanderliegend angeordnet und relativ zueinander lageverstellbar sind, um die radialen Aussparungen (76) wechselseitig in ihrer Fläche zu verkleinern oder zu vergrößern. 18. Device according to one of claims 8 to 17, characterized in that the plate has a first plate (74) and a second plate (82) which are each provided with radial recesses (76), and that the first plate ( 74) and the second plate (82) in the longitudinal direction of the optical channel (12) arranged adjacent to each other and relative to each other positionally adjustable are to reduce the radial recesses (76) mutually in their area or increase.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (48; 48'; 48"; 74, 82) selbst elektrisch leitfähig ist. 19. Device according to one of claims 8 to 18, characterized in that the plate (48; 48 '; 48 "; 74, 82) itself is electrically conductive.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitfähigkeit und/oder die magnetische Permeabilität der Platte (48; 48'; 48"; 74, 82) über die Platte variiert. 20. Device according to claim 19, characterized in that the electrical conductivity and / or the magnetic permeability of the plate (48, 48 ', 48 ", 74, 82) varies across the plate.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (94; 94') nicht elektrisch leitfähig ist und zumindest eine Spule (96; 96') trägt, in der die Wirbelströme erzeugt werden. 21. Device according to one of claims 8 to 18, characterized in that the plate (94, 94 ') is not electrically conductive and at least one coil (96, 96') carries, in which the eddy currents are generated.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Spule (96; 96') als gewickelter oder durch die Platte (94; 94') gewundener Leiterdraht ausgebildet ist. 22. Device according to claim 21, characterized in that the at least one coil (96; 96 ') is formed as a wound conductor wire wound through the plate (94; 94').
23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Spule (96; 96') als Leiterbahn an der Platte (94; 94') ausgebildet ist. 23. The device according to claim 21, characterized in that the at least one coil (96, 96 ') as a conductor track on the plate (94, 94') is formed.
24. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass Windungszahl, Windungsquerschnitt und/oder Leiterdraht- bzw. Leiterbahnquerschnitt der zumindest einen Spule (96; 96') über die Platte (94; 94') variiert/variieren. 24. Device according to claim 22 or 23, characterized in that the number of turns, winding cross section and / or conductor wire or conductor cross section of the at least one coil (96, 96 ') varies / vary over the plate (94;
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (94; 94') zumindest zwei Spulen (96; 96') trägt, in denen Wirbelströme erzeugt werden, und dass die zumindest zwei Spulen (96; 96') in zueinander unterschiedlichen Raumrichtungen orientiert sind. 25. Device according to one of claims 21 to 24, characterized in that the plate (94, 94 ') carries at least two coils (96; 96'), in which eddy currents are generated, and that the at least two coils (96; 96 ') are oriented in mutually different spatial directions.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Spulen (96; 96') miteinander elektrisch vorzugsweise über einen Widerstand, gekoppelt sind. 26. The device according to claim 25, characterized in that the at least two coils (96, 96 ') are electrically coupled to each other preferably via a resistor.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand einstellbar ist. 27. The device according to claim 26, characterized in that the resistance is adjustable.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetsystem (112; 112') über den Wirbelstromträger (48) hinweg ein inhomogenes Magnetfeld erzeugt. 28. Device according to one of claims 1 to 27, characterized in that the magnetic system (112; 112 ') generates an inhomogeneous magnetic field across the eddy current carrier (48).
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetsystem (112) zumindest einen Magneten (116, 118) aufweist, dessen Geometrie so gewählt ist, dass der zumindest eine Magnet (116, 118) das inhomogene Magnetfeld erzeugt. 29. The device according to claim 28, characterized in that the magnet system (112) has at least one magnet (116, 118) whose geometry is selected such that the at least one magnet (116, 118) generates the inhomogeneous magnetic field.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Magnet (116', 118') eine ortsabhängige Remanenz aufweist. 30. The device according to claim 29, characterized in that the at least one magnet (116 ', 118') has a location-dependent remanence.
31. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetsystem zumindest eine durch Strom anregbare Spule aufweist, um ein inhomogenes Magnetfeld zu erzeugen. 31. The device according to claim 28, characterized in that the magnet system comprises at least one current-energizable coil to produce an inhomogeneous magnetic field.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetsystem zumindest zwei mit unterschiedlichen Stromstärken anregbare Spulen aufweist. 32. Apparatus according to claim 31, characterized in that the magnet system has at least two coils which can be excited with different current intensities.
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