SE426883B - Bildstabiliserat optiskt instrument - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 40 8105984-4_ 2 mycket komplicerade. Detta har att göra med att det är mycket svårt att finna någon lösning som ger exakt lika stor stabiliserings- grad för de två delkikarna, så att dubblering av bilderna'eller oskärpa ej uppstår. Rent allmänt kan alla monokulära lösningar.- konverteras till binokulära, om de två stabíliserade optiska I elementen för vänster och höger delkikare förbinds med mekaniska överbryggningar. Detta är gjort enligt US-PS 2 829 557, vilket kräver mycket stor precision rent mekaniskt och detta; tillsammans med den allmänna mekaniska komplexiteten med många pivotaxlar gör denna typ av lösning opraktisk. Följaktligen finns det behov av en lösning där en enda del stabilíserar bilden i båda de1kikarna.; Sådana lösningar är kända, men dessa har hittills varit mycket komplicerade rent optiskt. I US-PS 3 460 881 visas en sådan lös- ning, där en mångfald speglar finns, men där bildvändníngen till slut sker med linser. En annan liknande lösning visas i US-PS 3 915 550, där för övrigt en del nämns rent allmänt om stabilísering av binokulära intrument och om problem i samband med detta. Lös- ningar har även tagits fram där "beam splitting" sker efter det stabiliserade elementet. Detta arrangemang tillåter visserligen användande av båda ögonen, men ljusstyrkan blir med nödvändighet reducerad och inget stereoskopiskt seende erhålls.

Av ovanstående framgår att ingen enkel och samtidigt väl fungerande lösning hittills varit känd, varken för monokulära eller binokulära instrument.

Syftet med föreliggande uppfinning är bland annat att möjlig- göra monokulära och binokulära instrument med bildstabilisering utan någon av de nackdelar nämnda ovan.

Detta är möjligt genom att uppfinningen erhållit de i patent- kraven angivna kännetecknen. .

En fördel med uppfinningen är att objektívet är stabiliserat, vilket medför att införande av bildstabilisering ej ställer ytter- ligare krav på detta, jämfört med ett ostabiliserat instrument; således kan standardobjektiv med fördel användas. Bland andra för- delar märks: Optiken kan varieras på en mängd olika sätt.

Endast de fyra reflekterande ytor, som behövs för bildvändning, är nödvändiga i det enklaste utförandet av kikare.

Den stabiliserade delen har ett i förhållande till instrumentlängden högt tröghetsmoment. ' Pivotpunkten kan placeras både inne i och utanför strålknippet 10 15 20 30 40 3 8103984-4 från objektiva, vnke: medför att största frihet vid val av lager erhålls.

En enkel stabíliserad dubbelkikare utan de nackdelar andra sådana konstruktioner hittills varit behäftade med möjliggöres. Övriga fördelar och särdrag med denna uppfinning framgår av följande beskrivning. Fastän denna lägger tonvikten på stabiliseríng av kikarbild, är det uppenbart att optik utförd enligt uppfinningen utan hinder kan användas i alla sammanhang där en fokuserad bild skall stabiliseras omkring åtminstone en axel. Ett annat tänkbart användningsområde är stabiliseríng av laserljus.

För bästa förståelse av uppfinningen bör några senare, ofta“ förekommande begrepp här närmare förklaras. ) Den vinkel som kikarhöljet för tillfället är vridet relativt den stabiliserade delen, benämns här vinkelavvikelse. När vinkel- avvikelsen är lika med noll, är den stabiliserade delen i sitt centrala läge. Med "optiska axeln" menas hädanefter den linje som definieras av objektivlinssystemets optiska axel då vinkelav- vikelsen är lika med noll. Slutligen mäste skillnaden mellan dimen- sionering för kikarstabilisering och kamerastabilisering klargöras.

Vid bildstabilisering av en kamera skall de fokuserade strålarna från objektivet vara stabila relativt filmplanet, oavsett kamerans rörelser. Vid bildstabilisering av en kikare skall bilden ses stabil relativt omgivningen, vilket kräver en liten modifiering av stabili- seringsgraden, jämfört med dimensionering för 100% kamerastabilisering.

Hur detta uppnås för olika utföringsformer av denna uppfinning visas senare, men rent allmänt kan optik dimensionerad för kamerastabílisering konverteras till kikarstabilisering, genom att stabiliseringsgraden modifieras med en faktor (111/F), där F är kíkarens förstoring och där minustecknet gäller för instrument där bilden ses rättvänd.

För att en bildstabiliserad kikare skall vara användbar måste flera krav med avseende på mekaniken vara tillgodosedda. Den stabíliserade delens tyngdpunkt måste befinna sig i pivotpunkten, en svag fjäderkraft mäste sträva att driva den stabíliserade delen till ett centralläge, och en viskös dämpning måste finnas så att resmumsafingüngarcümpas. Mer utförligt än så beskrivs här ej detta stabiliseringsförfarande, som förut är väl känt. Det kan dock på- pekas att stabilísering även kan ske med hjälp av gyro. Detta ger mycket goda stabiliseringsegenskaper, men kräver mer komplicerad mekanik, samtidigt som kravet på driveffekt är en nackdel. stabiliserade delen i optik utförd enligt denna Eftersom den ,. r. ~- .--.- 10 15 20 25 30 35 40 8103984-4 4 uppfinning har ett i förhållande till instrumentlängden högt trög- hetsmoment, är den först nämnda, enklare stabiliseringsmetoden utan 1 gyro här mycket lämplig.

Rent allmänt är beskrivningen av mekanik i efterföljande be- skrivning mycket summarisk, dels därför att det är oväsentligt för uppfinningen hur mekaniken i detalj utformas, dels är utformning av sådan i samband med bildstabilisering väl känd. Det bör dock noteras att eftersom den stabiliserade delen i vissa utförings- former av denna uppfinning har oregelbunden form, måste särskild uppmärksamhet ägnas åt att minimera tröghetsprodukten omkring alla axlar ortogonala mot siktlinjen. ' _ Uppfinningen kommer i det följande närmare att beskrivas i form av exempel under hänvisning till ritningen, vari fig. 1-5 visar uppfinningens princip tillämpad vid en kikare, fig. 4 visar schematiskt användandet av en viss typ av optiska element vid en kikare, fig. 5 visar ett element ingående däri, fig. 6 visar schematiskt användandet av en andra typ optiska element och fig. 7 ytterligare en typ av optiska element i samband med upp- finningen och fig. 8 och 9 visar schematiskt uppfinningen till- lämpad vid en dubbelkikare, fig. 10 visar ett alternativ till denna och fig. 11 visar ännu ett alternativ av uppfinningens tillämpning vid en dubbelkíkare. Den allmänna principen för föreliggande upp- finning förklaras i samband med fig. 1, 2 ochså schematiskt visande uppfinningen i samband med en kikare.

Den stabiliserade delen består av objektivlinsen 1 till- sammans med det optiska elementet 2, vilket kan bestå av varje tänkbar kombination av linser, prismor, speglar och dylikt, men ett krav är att elementet innehåller minst en reflekterande yta.

Det bör noteras att denna stabiliserade del är mest viktig för uppfinningen. Dess form kan varieras på en mängd olika sätt och andra optiska element kan tillsättas, men denna del återfinns i en eller annan form i alla varianter. _ Objektivet 1 och det optiska elementet 2 är stelt fästade till varandra med en arm eller överbryggning 3, på vilken två lämpligt dimensionerade motvikter 4 och 5 med fördel kan fästas.

Ett andra optískt element 6 är, liksom okularet.9, stelt fäst till kikarens hölje 7, och är följaktligen ostabiliserat. Ljus- strålar från ett betraktat föremål passerar först det skyddande plana fönstret 8 och sedan objektivet 1, passerar_därefter elementen 2 och 6 och slutligen okularet 9. Den stabiliserade 10 15 20 ZS 30 35 40 8103984-4 delen är vridbart lagrad väsentligen utan friktion i en pivot- punkt 30 (ej visad i fig. 1), vars exakta läge senare diskuteras. 1 det fa11 kikarbiia skaii stabiliseras, finns rotatíonsffiher omkring alla axlar vinkelräta mot siktlinjen, men ej runt denna: Funktionen rent allmänt inses bäst om fíg. 2 betraktas, vilken visar samma kikare som fig. 1, men en vinkelavvíkelse u har nu uppstått; således har höljet 7 oavsiktligt vridits vinkeln u runt pivotpunkten 30. Den stabiliserade delens läge förblir detsamma som visas i fig. 1. Av detta följer att ljusstrålarnas läge efter reflektion i element 2 är oberoende av den ostabiliserade optikens läge. Om pivotpunkten är korrekt placerad, riktar det ostabiliserade elementet 6 ljuset mot okularet 9 på så sätt att en stabil bild erhålls, oavsett vinkelavvikelsen.

Under förutsättning att ljuset från det betraktade avlägsna föremålet först endast passerar fullständigt stabiliserad optik och sedan endast passerar ostabiliserad optik, kan följande visas: Om pivotpunkten befinner sig exakt där objektivets brännpunkt A (fíg. 1) skulle ha varit lokaliserad om inte det ostabiliserade elementet 6 skulle ha funnits, erhålles alltid dimensionering för kamerastabilisering oavsett hur de optiska elementen 2 och 6 är utförda. Således kan dessa utföras som porroprismor, planspeglar, kubhörnselement eller dylikt, och de kan ocksâ, så länge minst en reflekterande yta också ingår, innehålla linser. Ovanstående regel, med ovan nämnda förutsättning, är allmängiltig.

Kíkaren visad i fig. 1, 2 och 3 uppfyller ej helt ovanstående krav; täckskivan 8 är uppenbarligen ostabiliserad, men detta fönsters optiska effekt kan försummas om dess ytor är plana och parallella.

Vid dimensionering för kikarstabilisering måste pivotpunkten förskjutas något från den punkt som ger kamerastabilisering (punkt A) längs den linje som definieras av optiska axeln, där denna skulle ha varit belägen om det ostabiliserade elementet 6 tänkes borttaget.

För att uppnå största klarhet i framställningen, benämns denna linje hädanefter linje L, och visas streckad i alla figurer; Hur långt och åt vilket håll pivotpunkten ska förskjutas från punkt A längs linjen L, beror på okulnrets foknllängd fok och hur det ostabiliserade optiska elementet är utfört, förutsatt att detta ej innehåller några linser. Det kan noteras att om det ostabiliserade elementet 6 innehåller en eller flera linser, skall längden fok ersättas med längden D, där D är lika med objektivets fokallängd 10 15 20 25 30 40 8105984-4 dividerat med instrumentets förstoring. Finns inga linser mellan iobjektiv och okular, gäller självfallet D=fok. Några specialfall' beskrivas nedan, där för enkelhets skull inga linser ingår mellan objektiv och okular. 1 I fig. 4 visas de väsentliga delarna av en kikare, där ett trefaldigt reflekterande prisma 10 ingår, närmare visat i fig. 5.

Detta element har den egenskapen att det återkastar ljuset oroterat runt optiska axeln 11 i likhet med en plan spegel, men translaterat sträckan E, under förutsättning att de reflekterande planen 12, 13 och 14 är så orienterade, att vart och ett av dem innehåller en a linje som är parallell med en linje i de andra planen. För_närmare\ beskrivning hänvisas till US-PS 3 475 073, där även andra alternativa element med likvärdiga optiska egenskaper visas. Vidare ingår i denna kikare en planspegel 15 och ett takprisma 16, vilka är orienterade så, att de tre ingående reflekterande ytorna är inbördes vinkel- räta. Dessa ytor bildar väsentligen ett kubhörn, och hädanefter betraktas således planspegel 15 och takprisma 16 tillsammans som ett kubhörnselement 17.

Ljus från det betraktade föremålet passerar fönstret 18 och objektivet 1, reflekteras sedan i det tillsammans med objektivet stabiliserade kubhörnselementet 17 innan det efter trefaldig reflek- tion i det ostabiliserade prismat 10, passerar okularet 9: Den i fig. 4 visade kikaren har som synes exakt samma principiella upp- byggnad som den i samband med fig. 1 och 2 beskrivna; det tre- faldigt reflekterande elementet 10 i fig. 4 motsvarar således elementet 6 i fig. 1, och kubhörnselementet 17 i fig. 4 motsvarar elementet 2 i fig. 1. Vid dimensionering för kamerastabilisering skall pivotpunkten följaktligen placeras där objektivets bränn- punkt skulle ha varit i det ostabiliserade prismats 10 frånvaro, punkt A. Vid dimensionering för kikarstabilisering kräver de optiska egenskaperna hos det ostabíliserade elementet 10 att pivotpunkten här placeras i punkt C; således är pivotpunkten för- skjuten från punkt A längs linjen L längden fok mg: betraktaren.

Det bör noteras att bildvändning även erhålles om de båda elementen 10 och 17 byter plats; således är ännu en variant möjlig som inne- fattar dessa element, som kan bildstabiliseras enligt uppfinningen och som samtidigt ger bildvändning, självfallet den där kubhörns- elementet 17 är ostabiliserat och prismat enligt fig. 5 är stabiliserat tillsammans med objektivet. Alla väsentliga egenskaper utmärkande för kikaren visad i fig. 4 återfinns också i denna nya variant, 10 15 20 25 30 35 40 8103984-4 utom pivotpunktens placering vid dimensionering för kikarstabili- sering. Denna skall här förskjutas längden fok längs linjen L från punkten A, men i detta fall från betraktaren, så att'den i denna variant blir belägen i punkt B. Denna punkt B återfinns," liksom punkt A och C, också i fig. 1 och 6.

Om ovan beskrivna optiska element används, reflekteras ljuset sex gånger mellan objektiv och okular. Detta kan tyckas vara en onödig komplexitet jämfört med t.ex. ett porrosystem, där endast fyra reflektioner äger rum. Emellertid kan också ett sådant med fördel användas i samband med bildstabilisering enligt denna upp- finning, vilket beskrivs i samband med fig. 6. Här visas de väsent- liga delarna av en kikare, innehållande fyra speglar, arrangerade på välkänt sätt för bildvändning. De två inbördes vinkelräta speglarna Z1 och 22 är stelt förbundna med objektívet 1, vilken kombination är stabiliserad. De inbördes vinkelräta speglarna 24 och 25 är fästade till höljet (ej visat), och är således ostabíliserade.

Den principiella uppbyggnaden är som synes exakt densamma som i fig. 1, och följaktligen skall pivotpunkten för kamerastabilisering befinna sig där objektivets brännpunkt skulle ha varit lokaliserad om de ostabíliserade speglarna 24 och 25 tänkes borttagna, punkt A.

Vid dimensionering för kikarstabílisering måste pivotpunkten i detta fall delas upp i två inbördes vinkelräta axlar 26 och 27, vilka måste placeras åtskilda, men fortfarande gäller kravet att dessa skall skära linjen L. Det måste noteras att balans här måste finnas omkring båda axlarna, var för sig.

Den stabiliserade delen ensam måste således vara balanserad runt en axel, och den stabiliserade delen, tillsammans med den del av lagret som är stabiliserad omkring endast en axel, motsvarande "mellandelen" i en kardanring, måste balanseras omkring den andra axeln. Pivotaxel 26, som är parallell med de ostabíliserade speglarnas skärningslinje 28, skall placeras så att axeln 26 skär punkt B, och pivotaxel 27, som är parallell med de stabíliserade speglarnas skärningslínje 29, skall placeras i punkt C. De båda pivotaxlarna 26 och 27 skall således placeras på avståndet fok från objektivets 1 brännpunkt A, där denna skulle ha varit lokaliserad utan de ostabíliserade speglarna 24 och 25, men på var sin sida om denna punkt. Således blir avståndet mellan de båda pivotaxlarna här lika med Zfok, vilket kan ge en viss komplika- tion vid balanseringcn. Därför torde det i praktiken vara ett bra alternativ att i detta fall dimensionera för kamorastabilísering ,......-...._ -.._-w _ --......._...._- wu 15 20 25 30 35 40 8103984-4 och acceptera den lilla försämring som fås, vilken yttrar sig på så sätt, att bilden ses stabil relativt synfältsbländaren och ej relativt omgivningen. I praktiken har detta betydelse endast när höljet beskriver extremt snabba rörelser, som t.eX. kan vara fallet när instrumentet är fäst till ett vibrerande underlag.

Om dimensionering för kamerastabilisering på grund härav ej är lämplig, kan andra metoder användas där nackdelen med skilda pivotaxlar undviks. Dimensionering för kikarstabilisering behöver här inte åstadkommas genom att pivotpunkten eller båda pivotaxlarna flyttas från den punkt som ger dimensionering för kamerastabilisering, utan t.ex. genom att en lins (eller flera] placeras så att kravet att ljus från ett betraktat föremål först passerar endast full- ständigt stabiliserad optik och sedan endast passerar ostabiliserad optik ej är uppfyllt (den flata täckskivan framför objektivet för- summas). Således kan t.ex..en runt en eller två axlar stabiliserad negativ lins placeras så att ljuset passerar denna innan det passerar okularet, eller den flata täckskivan framför objektivet kan er- sättas av en positiv lins, vilken eventuellt kan ingå som en del av objektivlinssystemet. Det bör noteras att om ovan exemplifierade metoder används, kan pivotpunkten i allmänhet inte placeras exakt på linje L. Dessa små modifikationer, som lämpligen påverkar stabili- seringsgraden i endast relativt liten omfattning, är avsedda att ingå i uppfinningen, men vinsten torde oftast vara liten jämfört med komplexitetsökningen. De "extra" linserna kan också introducera aberrationer. Ännu en metod att ge dimensionering för kikarstabilisering ”för konstruktioner där pivotpunkten är placerad för kamerastabilisering bör nämnas. Denna metod går ut på att med servomekanismer eller andra medel låta den stabiliserade delen röra sig med en viss bråk- del av höljets vridande rörelser, för att på så sätt modifiera stabiliseringsgraden med en viss faktor. Ovan nämndes att denna faktor skall vara lika med (1¿1/F), där F är kikarens förstoring och där minustecknet gäller för instrument där bilden ses rättvänd.

Gm så är fallet, måste följande samband då gä1la:p=% där a är den vinkel höljet vrider sig och d är den stabiliserade delens propor- tíonella rörelse åt samma håll.

Nedan beskrivs i samband med fig. 7 ett utförande som medger mycket stor vinkelavvikelse, samtidigt som ingående speglar förblir relativt små, vilket beror på det extramt lilla avståndet mellan pívotaxlarna och den ostabiliserade spegeln¿ Kikaren antages 10 15 20 25 30 35 40 8103984-4 här hånas horisontalt och vinkelavvikelsen är lika med noll.

Optiska axeln befinner sig då helt i horisontalplanet. Spegeln 35 är ostabiliserad och den stabiliserade delen består således av objektivet 1 tillsammans med ett takspegelpar 37 och en spegel 38. Takspegelparet 37, vilket kan ersättas av motsvarande prisma, består av två inbördes vinkelräta speglar 39 och 40, vilkas skär- ningslinje 41 befinner sig i horisontalplanet.

Detta slags optik beskrivs utförligt i US-PS 3 298 770. För kamerastabilisering skall pivotpunkten enligt den förut beskrivna allmänna regeln befinna sig i punkt A, där objektivets brännpunkt skulle ha varit lokaliserad om ej spegeln 35 skulle ha funnits. , Vid dimensionering för kikarstabilisering måste pivotpunkten här delas upp i två inbördes vínkelräta axlar, 42 och 43, där axeln 43 ger rotationsfrihet i horisontalplanet och axel 42 i vertikal- planet. Som synes i fig. 7 är pivotaxel 43 förskjuten från punkt A sträckan fok mot spegel 35 längs linje L och pivotaxel 42 är likaså förskjuten sträckan fok från punkten A, men i detta fall parallellt med siktlinjen längs linje L. Ovan givna relationer gäller oavsett vinkel B (se fig. 7).

Om användning av skilda pivotaxlar enligt ovan ej önskas, finns naturligtvis möjligheten att placera pivotpunkten för kamera- stabilisering och införa proportionell påverkning som förut be- skrivits. En annan möjlighet är att placera pivotpunkten där axel 43 och linje L har sin skärning. Eftersom då pivotaxel 43 är placerad för kikarstabilisering i horisontalplanet, behövs bara en mycket liten proportionell påverkning endast i vertikalplanet, för att ge exakt kikarstabilisering även i detta plan.

Det skulle föra alltför långt att här beskriva varje tänkbart utförande av optik med stabilisering enligt denna uppfinning, då ett nästan obegränsat antal variationer är tänkbara. Om inte ovan beskrivna dimensioneringsexempel direkt kan tillämpas, får analys ske i varje enskilt fall av vilka egenskaper optiken har, vid dimensionering för kikarstabilisering. Vid kamerastabilisering skall pivotpunkten som regel befinna sig där objektivets bränn- punkt skulle ha varit lokaliserad om inte det ostabiliserade optiska elementet skulle ha funnits, under förutsättning att ljus från det betraktade föremålet först endast passerar fullständigt stabílíserad optik och sedan endast passerar ostabíliserad optik.

Den ostabiliserade flata täckskivan framför objektivet kan här bortses från. 10 15 20 25 30 40 8103984-4 D 10 Ett exempel på en enkel dubbelkikare med bildstabilisering enligt föreliggande uppfinning beskrivs nedan i samband med fig. 8 och 9, där kikaren antages hållas horisontalt 0Ch vínkelavvikelsen är lika med noll. Optiken för bildvåndning i de båda delkikarna'är här väsentligen av porrotyp. Strålar från ett betraktat föremål passerar i vänster delkikare först objektivet 1', reflekteras sedan i de tillsammans med objektivet stabíliserade speglarna 52 och 53, innan de efter reflektion i de inbördes vinkelräta ostabiliserade speglarna 55 och 56, når okularet 9'. Motsvarande strålgâng finns i höger delkikare. Den stabiliserade delen består således av de båda objektiven 1', 1" och speglarna 46, 47, 52 och 53. Denna enhet är kardanlagrad i pivotpunkten A, som är placerad för exakt kameral stabilisering för de båda delkikarna: följaktligen möts de båda objektivens brännpunkter, där de skulle ha varit utan speglarna 48, 49, 55 och 56, i samma punkt, där pivotpunkten A är belägen. Som synes i fig. 9 befinner sig här de optiska axlarna helt i samma plan, horisontalplanet, innan reflektion sker i de ostabiliserade speglarna.

Om dimensionering för exakt kikarstabilisering är nödvändig, kan proportíonell påverkning av den stabíliserade delen med fördel tillämpas, då denna metod av naturliga skäl ej kan ge upphov till eventuella aberrationer eller dubblering av bilderna.

För att ovan beskrivna konstruktion ska vara praktiskt använd- bar, krävs liksom för varje annan dubbelkikare en mekanism för att möjliggöra varierbart okularavstånd.

Ett exempel på en enkel sådan beskrivs nedan, vilken har den fördelen att inga ytterligare optiska element introduceras och att bara en rörlig del används. Denna del består av ett okular till- sammans med motsvarande ostabiliserade spegelpar, och denna kombina- tion är vridbar runt en vertikal axel, placerad för kikarstabílisering.

Om höger okular 9" väljs att vara justerbart, skall således detta och speglarna 48 och 49 som en enhet vara vridbara en liten vinkel runt den vertikala axeln 58 (fig. 8), som skär linje L och vars avstånd till pívotpunkten A skall vara lika stort som okularets fokal- längd, fok. _ Fastän ovan beskrivna dubbelkikare är fördelaktig i sin enkel- het, har den en nackdel, som i vissa fall kan vara besvärande: Vinkelavvikelse i vertikalplanet ger rotation av bilden åt olika håll i de båda delkikarna, vilken rotation är beroende av vinkel- avvikelsen och vinkeln Y, se fig. 8. Ett sätt att komma tillrätta 10 15 Z0 25 30 35 40 8103984-4 11 med detta problem är att minimera denna vinkel, vilket kan uppnås om ett ostabiliserat rombiskt prisma 59 enligt fíg. 10 införes, så att nödvändigt avstånd mellan okularen 9' och 9" bibehå11es._ Om vinkeln Y minimeras på ovan beskrivet eller annat sätt, blir rotationen så liten att den i de flesta fall torde vara acceptabel. Det måste noteras att när vínkelavvíkelsen i vertikal- planet är liten i förhållande till det maximala värdet, vilket oftast är fallet, är också rotationen i motsvarande grad mindre, för att bli noll då vinkelavvikelsen är lika med noll. I bild- fältets centrum överensstämmer alltid de båda bilderna helt. 1 Det finns emellertid en metod att helt eliminera ovanstående \ problem, vilken går ut på att kontrollera bildrotationerna på så I sätt, att dessa sker åt samma håll och är lika stora i de båda del- kikarna. Ett exempel på detta visas i fig. 11, där optiken i princip är densamma som för kikaren beskriven i samband med fig. 7.

De båda objektiven 1' och 1", speglarna 64, 65, 66 och takspegel- paret 67 är stelt fästade till varandra och stabiliserade runt pivot- punkten A, som är placerad för exakt kamerastabilisering för de båda delkikarna. Kravet för att lika stor vridning åt samma håll sker i de båda delkikarna, är dels att vinklarna 5 och B (se figuren) är lika stora, dels att ett jämnt/ojämnt antal reflektioner sker i de ostabiliserade spegelsystemen 69 och 70. Som synes är detta krav här uppfyllt; takspegelparet 69 reflekterar ljuset två gånger, spegeln 70 är helt plan, följaktligen reflekteras ljuset här bara en gång. Varíerbart okularavstånd kan här åstadkommas som ovan be- skrivits; vilken delkikare som väljs för detta är här oväsentligt, då planspegeln 70 och takspegelparet 69 här ger exakt samma resultat vid vridning runt en vertikal axel. Eventuell dimensionering för kikarstabilisering kan också för detta utförande lämpligen uppnås genom proportíonell påverkning av den stabiliserade delen.

Flera fördelar är gemensamma för lösningar av ovan beskriven typ: Om pivotpunkten placeras i den stabiliserade delens naturliga tyngdpunkt, elimineras behovet av motvikt, vilket innebär att ett praktiskt instrument kan utföras ungefär lika litet och lätt som motsvarande ostabiliserade dubbelkikare. Den optiska och mekaniska komplexiteten är som synes drastiskt reducerad i jämförelse med befintliga bildstabilíserade dubbelkikare. Bidragande till detta är den stabiliserade delens konstruktion, som medger att objektiv av standardtyp kan väljas utan att införande av bildstabilisering försämrar bildkvaliteten. s1oz9s4-4 É W Även om uppfinningen har beskrivits och visats med avseende på vissa utföringsformer, är det uppenbart att uppfinningen ej är begränsad till dem som anges i beskrivningen och på rítningarna, och att många modifikationer därav är möjliga för fackmän. ' ' _____.._..___.......-_-...______-_

Claims (10)

8103984-4 13 'gatentkrav

1. Bildstabiliserat optiskt instrument, såsom exempelvis kikare eller kameror, innefattande ett hölje (7) med i strålgångens väg sett ett objektiv (1, 1', 1"), ett första optiskt element, innefattande minst en plan reflekterande yta (2; 17; 21, 22; 37, 38; 46, 47, 52, 53; 64, 65, 66,67), och ett andra optiskt element innefattande minst en plan reflekterande yta (6; 10; 24, 25; 35; 48, 49, 55, 56; 69, 70), varvid det andra optiska elementet är ostabiliserat och därmed väsentligen följer höljets rörelser, k ä n n e t e c k- n a t av att objektivet, en del eller delar av detta är stelt - förbundet med det första optiska elementet till en stabiliserad enhet, vilken är svängbar i förhållande till höljet omkring åtminstone en axel (A; B; C).

2. Instrument enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den stabiliserade enheten är svängbar omkring åtminstone två axlar (A;B;C).

3. Instrument enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att var och en av de nämnda axlarna går huvudsakligen genom den tänkta förlängningen (L) av objektivets optiska axel efter det första elementet, om det andra optiska elementet ej skulle befunnit sig i den optiska axelns väg.

4. Instrument enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k- n a t av att nämnda axlar i allt väsentligt möts i samma punkt (A), liggande väsentligen i objektivets brännpunkt på den tänkta förlängningen (L) av den optiska axeln.

5. Instrument enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k~ n a t av att det första och andra optiska elementet är bildat av vardera ett par mot varandra vínkelställda, reflekterande ytor, exempelvis porroprismor (21, 22 resp. 24, 25).

6. Instrument enligt krav 1, i form av exempelvis dubbel- kikare eller stereokameror, k ä n n e t e c k n a t av att den stabiliscrade enheten består av objektiven (1', 1") eller delar av dessa och ett till vart och ett av dessa tillordnat första optiskt element (46, 47, 52, 53; 64, 65, 66, 67), och att ett andra optiskt element (48, 49, 55, 56; 69, 70) är tillordnat resp. objektiv.

7. Instrument enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t av att de tänkta förlängningarna (L) av resp. objektivs optiska axlar väsentligen möts i en punkt.

8. Instrument enligt krav 6 eller 7, k ä n n e t e c k n a t av att var och en av de två axlar omkring vilka den stabiliserade 8103984-4 11% enheten är svängbar, går båda huvudsakligen genom de tänkta för- längningarna (L) av objektivens optiska axlar. _

9. Instrument enligt något av kraven 6-8, k ä n n e t e c k- n a t 'av att det andra ostabiliserade optiska elementet för ett av objektiven innefattar ett jämnt antal reflekterande ytor, och det andrarstabilíserade optiska elementet för det andra objektivet innefattar ett ojämnt antal reflekterande ytor.

10. Instrument enligt något av kraven 1-9, k ä n n e t e c k- n-a t av att den stabiliserade enheten är anordnad att inom ett frekvensområde av höljets vridrörelse vrida sig omkring åtminstone en axel med en acceleration huvudsakligen proportíonell mot men \ skild från accelerationen hos höljets vridrörelse i förhållande till rummet.