WO2009137860A1 - Fernoptisches beobachtungsgerät - Google Patents

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WO2009137860A1
WO2009137860A1 PCT/AT2009/000202 AT2009000202W WO2009137860A1 WO 2009137860 A1 WO2009137860 A1 WO 2009137860A1 AT 2009000202 W AT2009000202 W AT 2009000202W WO 2009137860 A1 WO2009137860 A1 WO 2009137860A1
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WO
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tube
optical device
housing
lever
remote optical
Prior art date
Application number
PCT/AT2009/000202
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English (en)
French (fr)
Inventor
Benno Miller
Wilfried Thaler
Original Assignee
Swarovski Optik Kg
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Publication date
Application filed by Swarovski Optik Kg filed Critical Swarovski Optik Kg
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Publication of WO2009137860A1 publication Critical patent/WO2009137860A1/de

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/02—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices involving prisms or mirrors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/02—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system
    • G02B17/04—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using prisms only
    • G02B17/045—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using prisms only having static image erecting or reversing properties only
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/06—Focusing binocular pairs

Definitions

  • the invention relates to a remote optical device with a tube and a focusing optics according to the features in the preambles of claims 1, 13 and 25 and a method for assembling optical components with a tube to a long-range optical device according to the preamble of claim 32.
  • the focus optics are used to adjust the image sharpness at different object distance.
  • the inverted prism is generally provided with a socket to secure it in the tube.
  • the focusing optics in a guide in the tube with an actuator, such as a spindle or push rod, displaceable, which is operable with an actuating element, such as a knob.
  • both the inverted prism and the focusing optics must lie on the optical axis of the objective, high manufacturing accuracy is required to achieve accurate alignment of the inverted prism and the focusing optics.
  • the production cost is further increased.
  • the guidance of the focusing optics in the tube housing requires a cylindrical bore, which greatly limits the design possibilities of the tube housing.
  • the focusing optics are used to adjust the focus at different object distances. It is displaceable with a gear along the Tubuslinhosachse, usually with a knob as an actuator.
  • the aim is to achieve the largest possible focusing path of the focusing optics, since short close-up settings are desired.
  • the optical effect of the focusing optics should be as low as possible so as not to impair the imaging quality of the telescope.
  • the transmission should be as smooth as possible and play.
  • a direct conversion of the rotational movement of the rotary knob in the axial movement for displacement of the focusing optics for example, with a threaded spindle as an actuator and a nut or by means of control groove and Driver or, for example via an intermediate gearbox for coarse and Feinfo- kusstechnik (DE 102 18 171 Al).
  • the direct conversion of the rotary movement of the rotary knob into the axial movement can take place, for example, via spindle, nut and push rods
  • an angle lever is assigned to each tube, which engages with the translation of its short lever arm on an annular stop of the joint bridge axially displaceable with the rotary knob and with its long lever arm on the focusing optics.
  • the object of the invention is to provide a long-range optical device in which the manufacturing cost is significantly reduced with high accuracy of the alignment of the reversing prism and focusing optics.
  • a preferred further object of the invention is to provide a smooth focusing with a small footprint, large sierweg and high reliability.
  • a tube housing for a far-optical device to be created, which at low space requirement and material use has sufficient strength and stability.
  • a method for assembling individual optical elements to a far-optical device is to be specified, which reduces the assembly effort.
  • the holder may be formed by at least one web, which rests flat against a side surface of the reversing prism.
  • the web can be designed plate-shaped.
  • at least two webs are provided, which rest on opposite sides of the reversing prism.
  • the reversing prism can be attached to the web or webs, for example by gluing.
  • the holder for the reversing prism that is, the web (s)
  • the holder for the reversing prism preferably connect the inner tube to a holder for a round optic, which is arranged on the side of the inverted prism facing away from the focusing optics.
  • the round optics can be an eyepiece or another optical part.
  • the socket for the round optics is preferably also formed integrally with the inner housing.
  • the reversing prism On the socket for the round optics is the reversing prism with the one base surface. With the other, facing the lens base surface, the reversing prism abuts against a perforated disc, which is preferably formed integrally with the inner housing. At the perforated disc and the web or webs are preferably arranged for attachment of the reversing prism.
  • the inner housing is preferably provided with a flange, with which it is fastened to the inside of the tube housing.
  • the flange is preferably provided in the region of the perforated disc on the inner housing.
  • the reverse prism may be any reverse prism, for example, a conventional reverse prism, such as a double Porro or Abbe king prism, preferably a Schmidt-Pechan prism is used.
  • the aperture may also be attached to the inner housing, for example, in that it is also formed integrally with the inner housing.
  • the inner housing which is fastened on the one hand to the focusing optics and on the other hand to the reversing prism, achieves a high accuracy of the alignment of the inverted prism and the focusing optics with low production costs.
  • the tube housing can be designed independently of the inner housing, so that there are more design options.
  • a further optics can be attached to the holder fastened to the inner housing, for example the socket for the round optics, whereby the production is additionally rationalized.
  • the remote-optical device has a preferably two-armed lever, which is articulated on the tube about an axis perpendicular to the tube axis extending axis.
  • the two-armed lever is preferably provided with a short and a long lever arm.
  • the short lever arm with the actuator and the long lever arm with the focusing optics are connected. Due to the lever ratio, which can be, for example, 1: 1.5 to 1: 3, a correspondingly large focusing distance is achieved.
  • the space requirement for the focusing gear outside the tube is reduced by attaching the lever to the tube.
  • the lever is preferably curved or bent in accordance with the circumference of the tube. Thus, it takes up little space in the radial direction, so that it can be arranged completely inside the tube, in particular if it has a curvature which runs concentrically to the tube or to the tube longitudinal axis.
  • the curved lever is configured so that when projected onto a plane perpendicular to the lever pivot axis, the portion formed by the lever arm, which is operatively connected to the actuator, is shorter than the lever arm Section formed by the lever arm in operative connection with the focusing optics.
  • the leverage is for example 1: 1.5 to 1: 3.
  • the length of the lever arm is determined by the distance between the lever pivot axis and actuator engagement point or between the lever pivot axis and the point of application of the lever to the focusing optics.
  • the focusing optics can be mounted in a displaceable in the tube socket on which the lever acts, for example on a driver attached to the socket.
  • an articulated connection between socket and actuator can be provided.
  • the operative connection between the lever and the actuator can be done for example by a hinged connection between the lever and the actuator.
  • the curved lever preferably spans the tube in a sector of at least 90 °.
  • the lever is preferably fork-shaped, wherein a pivot bearing is provided for each leg of the fork. Through both swivel bearings, the reliability is increased.
  • At least one end of the fork is in operative connection with the focusing optics, while the actuator engages the portion between the two pivot bearings of the lever, preferably in the middle of this section.
  • the actuator may be, for example, a push rod or a threaded spindle.
  • the push rod is guided parallel to the Tubuslticiansachse and the threaded spindle mounted parallel to the Tubuslticiansachse.
  • the actuator can be operated by a worm gear or the like with a knob or the like actuator.
  • a screw gear can be provided for converting the rotary movement of the rotary knob into the axial movement of the actuator.
  • the transmission for forming the rotational movement in the axial movement can thus be simple and space-saving.
  • the tube may have an inner tube, which at the same time forms the housing for the focusing optics, and an outer tube as a tube housing, wherein the lever is articulated on the outer side of the inner tube.
  • the outer housing may have a corresponding inner recess, or be arranged at a corresponding distance from the inner tube.
  • the inventive long-range optical device can be designed both as a monocular and as a binocular remote optical device. Due to its small size, it is especially suitable for binocular remote-optical devices.
  • a binocular far-optical device namely, the transmission can be housed in a relatively narrow joint bridge between the two tubes and operated with a knob in the hinge bridge axis.
  • a binocular far-optical device can be formed with a penetration between two joint bridges.
  • a second optical unit can be arranged on both sides of the optical module formed by the inner housing, and a third optical module can be arranged on the eyepiece side.
  • the object of the invention is also achieved independently by the remote-optical device characterized in claim 25. It is advantageous that here finds a material application, which nevertheless has sufficient strength with minimal space requirements at the lowest density. This can be found with even lower wall thicknesses and the associated material use Ausmaschine. This is achieved with the material magnesium or magnesium-containing alloys.
  • the reinforcing web is subsequently arranged with respect to a pivot axis defined by the hinge bridge parts laterally with respect to the pivot axis of the joint bridge parts, a material accumulation can be avoided and so weight can be saved. Furthermore, but also the available space between the two tube housings for engagement or the penetration of the user's fingers can be increased.
  • a protective material such as a rubberized outer shell
  • the reinforcing web has only a relatively small width in the circumferential direction of the tube housing and this is turned in the palm of the hand.
  • the longitudinal course of the reinforcing web can be adapted to the inner joint region of the finger joints. If these are aligned directly above one another or adjacent to one another during use, the inner side of the palm of the hand is distanced from the upper side of the reinforcing web. This is particularly advantageous in cold times.
  • the friction is increased and improves the feel.
  • uneven shrinkages during the cooling process or different deformations during strong heating during use due to a more uniform material distribution can also be avoided.
  • one of the support members is approximately tubular and serves to receive an actuator which is provided for longitudinal adjustment of a focusing optics
  • an additional guidance of the actuator formed by the push rod can be achieved within the tube housing. Furthermore, however, this can also ensure an exact axial adjustment direction of the push rod during the focusing movement. This achieves a smooth and safe focusing movement.
  • the tube housing consistently has almost a uniform wall thickness with a lower limit of 0.5 mm and an upper limit of 1.5 mm, a uniform cooling of the entire component is achieved over the cross section.
  • a uniform cooling of the entire component is achieved over the cross section.
  • the object of the invention is, however, independently solved by a method for assembling optical components with a tube, in particular the insertion into a tube housing according to the measures specified in claim 32.
  • the advantages achieved by the combination of the measures in the characterizing part of this claim are that even before the installation of the optical components in the tube or the tube housing several associated optical assemblies or assemblies are formed, it being easier, each individually to prefabricate exactly to the extent that a construction without subsequent adjustments within the optical components is possible.
  • precisely matched optical assemblies can be prefabricated, which during assembly only mutually align accordingly and positioned in the tube housing to be supported.
  • the assembly effort and the associated adjustment activities can be severely limited and reduced. This can be created with less installation effort, a more accurate remote optical device.
  • optical components formed from the optical components are combined to form a single, integral optical assembly and this is inserted starting from a lens side in the direction of an eyepiece in the tube housing.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a tube of a monocular long-range optical device with a plan view of the inner housing, the reverse optics and the socket for a round optics.
  • Figure 2 is a section along the line II-II in Figure 1, and a part of the tube housing to which the inner housing is attached.
  • Figure 3 is a side view of the lens-side part of the tube of a femoptischen device with removed housing.
  • FIG. 4 shows a plan view of the tube part according to FIG. 3;
  • Fig. 5 is a section along the line V-V of Fig. 4;
  • FIG. 6 shows the articulation of the actuator on the arcuately curved lever for the adjustment of the focusing optics, in a view sectioned along the lines VI-VI in Fig. 4.
  • Figure 7 shows another possibility of articulation of the arcuately curved lever, in section and simplified schematic representation.
  • Fig. 8 shows a further possibility of articulation of the arcuate lever, in section and simplified schematic representation
  • FIG. 10 shows the tube housing according to FIG. 9, cut in a view according to the lines X-X in FIG. 11;
  • the reversing prism 4 is designed as a Schmidt-Pechan prism. That is, it has an air gap 20 and a diaphragm 21 between the two individual prisms 18, 19. Here is the aperture 21 also integrally connected to a portion of the perforated plate 15 of the inner housing 2. At its opposite end of the flange 16, the inner housing 2 may have an outer collar 22 for stiffening.
  • the far-optical device further comprises the inner housing 2, which forms the housing for the focusing optics 6 in the socket 7.
  • a lever 106 is articulated on the inner housing 2 so as to be pivotable about a pivot axis 107, which runs perpendicular to the tube longitudinal axis 105.
  • the lever 106 is preferably curved or curved concentric with the tube, e.g. circular arc with the Tubusl Kunststoffsachse 105 as a circle center.
  • the lever 106 spans the inner housing 2 in a sector of about 180 °.
  • the lever 106 is fork-shaped, that is, it has two legs 108, 109, each
  • Leg 108, 109 is mounted with a pivot bearing 111, 112 on the inner housing 2, which form the pivot axis 107.
  • the lever 106 is actuated with a push rod 113 as an actuator which is guided in a guide 114 on the inner housing 2 parallel to the tube longitudinal axis 105.
  • This longitudinal guide of the push rod 113 in the guide 114 of the inner housing 2 can be formed almost free of play and thus very accurately up to a small clearance of a few thousandths of a millimeter (0.001 mm).
  • the game can also be up to a few hundredths of a millimeter (0.01 mm). With little play tilting of the push rod 113 in the guide 114 is rather avoided and ensures a smooth adjusting movement.
  • a first length of the legs 108, 109 between the articulated connection of the push rod 113 with the lever 106 and the pivot bearings 111, 112 is less than a second length between these pivot bearings 111, 112 and the articulated connection with the focusing sieroptik 6.
  • the lever 106 is in turn actuated by an unillustrated gear or the like actuation mechanism having a knob 121 as an actuator.
  • the eyepiece-side end of the push rod 113 extends into the region of the rotary knob 121 of the siergetriebes and is fixed there to a laterally projecting from the knob 121 arm 122.
  • the push rod 113 is preferably screwed into the arm 122. The movement of the push rod 113 is thus by a through the knob
  • one-sided adjustment of one of the two push rods 113 takes place relative to the other push rod 113 by operating the knob 121 in its own designated position.
  • This adjustment takes up very little space in speech and it can be connected to the push rod 113 Anne 122 in the space provided in the intersection of the connecting housing parts or the joint bridge with sufficient clearance between the two tube housings and spaced apart in the longitudinal direction of each other Articulated bridges are housed.
  • the knob 121 can be returned to its normal position for focusing.
  • the push rod 113 is connected to the lever 106 in the middle between the two pivot bearings 111, 112.
  • the end of the leg 109 of the fork-shaped lever 106 engages a driver pin 115 on the socket 7 of the focusing optics 6.
  • the inner housing 2 has a slot-shaped opening 116.
  • the opening 116 has both in the direction of the longitudinal extent of the inner housing 2 and in the circumferential direction to a sufficient size to not restrict the pivoting or tilting movement of the lever 106 with the arranged thereon and the opening 116 passing through driving pin 115 in the freedom of movement.
  • the driving pin 115 still engages in a recess 7 arranged in the slot-shaped recess 120 a.
  • This recess 120 has in the direction of the longitudinal extent of the inner housing 2 in approximately the dimension of the driving pin 115, whereas in the circumferential direction to a greater extent is provided to accommodate the radial pivoting movement of the lever arm 119 about the pivot axis 107 and perform.
  • the spring element 130 may abut against the side facing away from the lever 106 side of the support plate 129 to another support plate 131, which in turn at the end of the push rod portion 127 with a holding member 132 shown in simplified form, such as a screw or the like. Held thereto.
  • FIG. 7 shows a further embodiment of an adjustment mechanism for the focusing optics 6 in the tube housing 1, which is possibly independent of itself, wherein the same reference numerals or component designations are used again for the same parts as in the preceding FIGS. 1 to 6. To avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding Figs. 1 to 6 or reference.
  • the Aus collirungsform shown here is similar to the already shown in FIG. 5 and described in detail there training.
  • the arrangement of the pivot bearings 111, 112 is not on the inner housing 2, but the lever 106 is articulated on the tube housing 1 via the pivot bearing 111, 112 formed between them.
  • the pivoting movement of the lever 106 is again carried out by the previously described push rod 113 or the actuator formed therefrom.
  • FIG. 8 shows another embodiment of the adjusting arrangement for the focusing optics within the tube housing 1, which is possibly independent of itself, again using the same reference numerals or component designations for the same parts as in the preceding FIGS. 1 to 7. In order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding Figs. 1 to 7 or reference.
  • FIGS. 9 to 11 show a further embodiment of the tube housing 1, which is possibly independent of itself, wherein the same reference numerals or component designations are used again for the same parts as in the preceding FIGS. 1 to 8. In order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding FIGS. 1 to 8 or reference.
  • the tube housing 1 has its tube longitudinal axis 105, wherein at least two joint bridge parts 134, 135 are additionally arranged or formed at an outer side 133 thereof in the direction of the tube longitudinal axis 105. Furthermore, it is shown even more simplified that the hinge bridge parts 134, 135 define a common pivot axis 136. In the region of the common pivot axis 136, it is possible to assemble this with another tube housing 1 (right embodiment) to form the binocular far-optical device to form a unit and so form this in a known manner.
  • an additional reinforcement web 137 connecting the joint bridge parts 134, 135 and projecting beyond the outside 133 is arranged between the two joint bridge parts 134, 135.
  • the longitudinal course of the reinforcing web 137 is bridge-shaped or bow-shaped. mig formed and extends with respect to the axis defined by the hinge bridge parts 134, 135 pivot axis 136 laterally with respect to this.
  • the longitudinal course can also be described as a section of an ellipse.
  • the reinforcing web 137 is arranged or formed immediately adjacent to the hinge bridge parts 134, 135.
  • a single longitudinal web is provided, which is arranged running in the normal use position in the region of the top of the tube housing 1. This section can also be called a knob side.
  • the cover shown schematically and simplified in FIG. 12 can be applied or arranged in the grip area between the articulated bridges to protect the entire remote-optical device, without that an increase in size in the entire tube cross-section is associated with.
  • the elongation of the tube housing 1 is a primary problem.
  • the widest variety of materials can be combined with each other, whereby the arrangement on and / or within the tube housing 1 is possible.
  • the material used for the tube housing 1 is preferably magnesium and / or an alloy containing magnesium.
  • an alloy of composition MgA19Znl HP has proved to be advantageous.
  • At least three support elements 140 to 142 projecting beyond the inner surface in the direction of the tube longitudinal axis are formed or provided in the interior of the tube housing 1 with respect to the tube longitudinal axis 105.
  • These support elements 140 to 142 serve to support the previously described flange 16 at predefined support points or support surfaces on the tube housing 1.
  • they are a surface it is known that only three points arranged corresponding to one another are necessary in order to determine them.
  • a triangular, in particular equilateral, arrangement of the support elements 140 to 142 relative to the tube longitudinal axis 105 is selected relative to one another.
  • this may be formed by a tubular, elongate web 143, which serves in its interior for receiving the actuator, in particular the push rod 113.
  • a sufficient guidance is also achieved in this area in the receiving opening 144 provided for a corresponding mutual choice of fit.
  • the push rod 113 accommodated or inserted in the receiving opening 144 protrudes into the area of the articulated bridge part 134 and, as already described above, is connected to a lever of the rotary knob 121 or the rotary knob arrangement for adjusting the focusing optics 6.
  • longitudinal web 123 can also be seen, which serves for the radial or circumferential orientation of the optical components arranged in the inner housing 2, the holder 3 and the holder 5 or held thereto. Seen in the axial direction of the tube longitudinal axis 105, the longitudinal web 123 protrudes beyond the support surfaces of the support elements 140 to 142 and engages in the notch 124 of the flange 16.
  • FIG. 12 shows a longitudinal section through a tube housing 1 of a long-range optical device with optical components arranged therein, wherein this device has a further and corresponding optical component. may constitute an independent embodiment for itself.
  • this device has a further and corresponding optical component.
  • FIG. 12 shows a longitudinal section through a tube housing 1 of a long-range optical device with optical components arranged therein, wherein this device has a further and corresponding optical component. may constitute an independent embodiment for itself.
  • the same reference numerals or component designations as in the preceding FIGS. 1 to 11 are used for the same parts. In order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding FIGS. 1 to 11 or reference.
  • the axial fixation of the assembly 147 relative to the tube housing 1 by means of the mounting ring 31, which is preferably screwed into the tube housing 1 can be used with their flange 16 is supported on the support members 140 to 142 in the axial direction with respect to the Tubuslteilsachse.
  • the insertion of the assembly 147 takes place while simultaneously receiving the actuator formed by the push rod 113 in the receptacle opening 144 of the web 143.
  • the assembly 147 is used starting from the lens side 146 in the tube housing 1, aligned accordingly and subsequently supported by the fixing ring 31. But it would also be an insertion movement starting from the eyepiece 145 from possible.
  • a further third optical unit 150 is likewise provided and fixedly connected to the tube housing 1.
  • This third optical assembly 150 again comprises a plurality of lens elements arranged one behind the other in the direction of the tube longitudinal axis 105, which are held in a further receiving cage 151.
  • own support elements may be provided on the tube housing 1, which are preferably arranged or formed uniformly on the inside thereof with respect to the circumference of the tube longitudinal axis 105.
  • FIG. 13 shows a further embodiment of the long-range optical device, which may be independent of itself, and in particular its adjustment mechanism for the focusing optics 6, with the same reference numerals and component designations being used again for the same parts as in the preceding FIGS. 1 to 12.
  • the same reference numerals and component designations being used again for the same parts as in the preceding FIGS. 1 to 12.
  • reference numerals and component designations being used again for the same parts as in the preceding FIGS. 1 to 12.
  • the arranged in the tube housing 1 first optical unit 147 corresponds to that training, as this has already been described in detail in the preceding figures, in particular Figs. 1 to 5, and shown. It was only omitted the adjustment mechanism with the lever 106, wherein the axial adjustment of the focusing optics 6 takes place only by the engagement of the driving pin 115 in conjunction with the push rod 113.
  • the actuator formed by the push rod 113 preferably projects with the one or more driving pins 115 on the one hand, the inner housing 2 and is there with the focusing optics 6, in particular its socket 7 in operative connection.
  • the other end of the push rod 113 is with the tube housing 1 facing the end of the angle lever 152 in operative connection or is hinged thereto.
  • Tubusl horrsachse 105 is adjustable, the tube or a component thereof has a designated exemption 154. This release 154 is formed starting from the knob side region of the tube falling outwards towards the lens-side end, namely the lens side 146 out as a chamfer.
  • this one-sided bevel or release 154 is carried out at a application of a force, as this is indicated by an arrow with the identifier "F" on the eyecup 153 simplified, a proper support of projecting into the tube housing 1 rohrformigen component of the eyecup 153.
  • This The action of force can occur when the remote-optical device falls down, since due to the arrangement of the center of gravity, such long-range optical devices usually strike the ground obliquely in the region of the eyepiece side 145.
  • FIGS. 14 and 15 show a further embodiment of the remote-optical device, which may be independent of itself, and in particular its adjusting mechanism in the region of the rotary knob arrangement for focusing, again with the same reference numerals or component designations as in the preceding FIGS 13 are used. To avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding Figs. 1 to 13 or reference.
  • the long-range optical device shown here is designed as a binocular telescope and has two tubular housing 1 connected via joint bridges.
  • the rotary knob 121 is then arranged for focusing on the articulated bridge lying closer to it.
  • the knob 121 has on its side facing the eyepiece 145 side a cover plate 155.
  • a marking web 156 which projects beyond the upper side is additionally provided, which additionally can project radially beyond the rotary knob 121 to the outside.
  • the marking web 156 is not only an optical recognition feature for the relative position of the rotary knob 121 with respect to the focusing optics 6, but also allows a tactile or haptic perception by touching or feeling even at night becomes.
  • the marking web 156 is arranged here only in the region of the cover plate 155, but it is also possible independently to arrange this on the outer circumference of the rotary knob 121 as a longitudinal web, which in turn projects beyond the knob 121 radially outwardly. This creates an additional possibility of being able to determine or recognize the relative position of the rotary knob 121 and, associated therewith, the focusing optics 6 with respect to the long-range optical device.
  • the individual optical components shown in FIG. 16 are in each case in different relative positions to each other in the tube housing 1 - not shown here - used and held there positioned.
  • a focusing optics 6 is provided, which the Um- sweeping prism 4 in the direction of the lens side 146 is connected upstream.
  • a fixed lens arrangement is provided.
  • a further lens assembly is provided on the eyepiece side, which bundle the incoming rays corresponding to the eye of the observer.
  • FIG. 17 shows the optical system formed according to the invention from the individual associated structural units 147, 148 and 150.
  • the further optical components arranged toward the eyepiece side 145 can be designed with a smaller cross-section while maintaining the same viewing quality. This not only leads to weight reduction but also to financial savings.
  • this also makes it possible to form the outer cross-sectional dimension of the tube housing 1 with a smaller dimension, whereby the handling of the entire femoptic device is also made easier for users with smaller hands or fingers. This makes it possible, without a large widening of the grip position between the curved fingers and the opposite thumb to perform a consideration over a longer period of time.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fernrohr mit wenigstens einem Tubus mit einem Umkehrprisma (4) und einer Fokussieroptik (6), die in Tubuslängsrichtung (8) verschiebbar gefuhrt ist, gekennzeichnet durch ein im Tubusgehäuse (1) befestigtes Innengehäuse (2) zur Führung der Fokussieroptik (6) mit einer Halterung (3), an der das Umkehrprisma (4) befestigt ist.

Description

Fernoptisches Beobachtungsgerät
Die Erfindung betrifft ein Fernoptisches Gerät mit einem Tubus und einer Fokussieroptik ent- sprechend den Merkmalen in den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 13 sowie 25 sowie ein Verfahren zum Zusammenbau von optischen Bauelementen mit einem Tubus zu einem fernoptischen Gerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 32.
Während das Umkehrprisma in einem Fernrohr zur Bildumkehr vorgesehen ist, wird mit der Fokussieroptik die Einstellung der Bildschärfe bei unterschiedlicher Objektentfernung vorgenommen. Das Umkehrprisma ist im Allgemeinen mit einer Fassung versehen, um es im Tubus zu befestigen. Demgegenüber ist die Fokussieroptik in einer Führung im Tubus mit einem Stellglied, wie einer Spindel oder Schubstange, verschiebbar, welche mit einem Betätigungselement, wie einem Drehknopf, betätigbar ist.
Da sowohl das Umkehrprisma wie die Fokussieroptik auf der optischen Achse des Objektivs liegen müssen, ist eine hohe Fertigungsgenauigkeit erforderlich, um einen genaue Ausrichtung von Umkehrprisma und Fokussieroptik zu erreichen. Durch die Führung der Fokussieroptik im Tubus wird der Fertigungsaufwand weiter erhöht. Auch erfordert die Führung der Fokussieroptik in dem Tubusgehäuse eine zylindrische Bohrung, wodurch die Designmöglichkeiten des Tubusgehäuses stark eingeschränkt werden.
Die Fokussieroptik dient zur Einstellung der Bildschärfe bei unterschiedlichen Objektentfernungen. Sie ist dazu mit einem Getriebe entlang der Tubuslängsachse verschiebbar, meist mit einem Drehknopf als Betätigungselement. Dabei wird ein möglichst großer Fokussierweg der Fokussieroptik angestrebt, da kurze Naheinstellungen erwünscht sind. Zudem soll die optische Wirkung der Fokussieroptik möglichst gering sein, um die Abbildungsqualität des Fernrohrs nicht zu beeinträchtigen. Auch soll das Getriebe möglichst leichtgängig und spielfrei sein.
Bei monokularen Fernrohren erfolgt zum Beispiel eine direkte Umwandlung der Drehbewegung des Drehknopfes in die Axialbewegung zur Verschiebung der Fokussieroptik beispielsweise mit einer Gewindespindel als Stellglied und einer Mutter oder mittels Steuernut und Mitnehmer oder zum Beispiel über ein zwischengeschaltetes Getriebe zur Grob- und Feinfo- kussierung (DE 102 18 171 Al).
Bei binokularen Fernrohren kann die direkte Umwandlung der Drehbewegung des Drehknop- fes in die Axialbewegung zum Beispiel über Spindel, Mutter und Schubstangen erfolgen
(vergl. EP 0 358 060 Bl). Dabei entspricht der Stellweg der Schubstangen dem Stellweg der Fokussieroptik.
Bei dem binokularen Fernrohr nach EP 0 961 147 Bl ist jedem Tubus ein Winkelhebel zuge- ordnet, der zur Übersetzung mit seinem kurzen Hebelarm an einem mit dem Drehknopf axial verschiebbaren ringförmigen Anschlag der Gelenkbrücke und mit seinem langen Hebelarm an der Fokussieroptik angreift.
Da der Stellweg des Fokussiergetriebes dem Stellweg der Fokussieroptik entspricht, weisen Fokussiergetriebe zur direkten Umwandlung der Drehbewegung in Axialbewegung eine erhebliche Baugröße auf. Dies gilt insbesondere bei einem zwischengeschalteten Getriebe zu Grob- und Feinfokussierung, die einen so großen Platzbedarf benötigen, dass sie in binokularen Fernrohren nicht verwendbar sind. Bei binokularen Fernrohren ist zudem der Platzbedarf zur Übertragung der Bewegung des Drehknopfes zu beiden Tuben entsprechend groß, so dass zum Beispiel keine Gelenkbrücke mit einem Durchgriff gebildet werden kann.
Das Fernrohr nach EP 0 961 147 B 1, das einen Durchgriff aufweist, hat sich zwar im Großen und Ganzen bewährt, jedoch werden die Winkelhebel an den ringförmigen Anschlag in der Gelenkbrücke mit Federn gedrückt. Dadurch wird nicht nur das Drehmoment des Drehknop- fes erhöht, vielmehr kann zum Beispiel durch Beschädigung oder Verharzen des Fettes durch Überschreiten der Federkraft die Funktion des Fokussiergetriebes beeinträchtigt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein fernoptisches Gerät zu schaffen, bei dem bei hoher Genauigkeit der Ausrichtung von Umkehrprisma und Fokussieroptik der Fertigungsaufwand we- sentlich vermindert wird. Eine bevorzugte weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein leichtgängiges Fokussiergetriebe mit geringem Platzbedarf, großem Fokussierweg und hoher Funktionssicherheit bereitzustellen. Nach einer weiteren vorzugsweise eigenständigen Aufgabe der Erfindung soll ein Tubusgehäuse für ein fernoptisches Gerät geschaffen werden, welches bei geringem Platzbedarf und Materialeinsatz eine ausreichend Festigkeit sowie Stabilität aufweist. Darüber hinaus soll auch ein Verfahren zum Zusammenbau von einzelnen optischen Elementen zu einem fernoptischen Gerät angegeben werden, das den Montageaufwand reduziert.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass im Tubusgehäuse ein Innengehäuse befestigt wird, in dem die Fokussieroptik verschiebbar geführt ist, und das eine Halterung aufweist, an der das Umkehrprisma befestigt ist.
Vorzugsweise sind die Halterung und das Innengehäuse einstückig ausgebildet, beispielsweise als Metall Dreh- oder Gussteil um eine hohe Steifigkeit sicherzustellen.
Die Halterung kann durch wenigstens einen Steg gebildet sein, der an einer Seitenfläche des Umkehrprismas flächig anliegt. Der Steg kann dazu plattenförmig ausgebildet sein. Um das Umkehrprisma auf die Achse des Innenrohres auszurichten, sind vorzugsweise wenigstens zwei Stege vorgesehen, die an gegenüberliegenden Seiten des Umkehrprismas anliegen. Das Umkehrprisma kann an dem bzw. den Stegen beispielsweise durch Ankleben befestigt sein.
Die Halterung für das Umkehrprisma, also der bzw. die Stege, verbinden vorzugsweise das Innenrohr mit einer Fassung für eine Rundoptik, die auf der von der Fokussieroptik abgewandten Seite des Umkehrprismas angeordnet ist. Die Rundoptik kann ein Okular- oder ein anderes Optikteil sein. Die Fassung für die Rundoptik ist vorzugsweise gleichfalls einstückig mit dem Innengehäuse ausgebildet.
An der Fassung für die Rundoptik liegt das Umkehrprisma mit der einen Basisfläche an. Mit der anderen, dem Objektiv zugewandten Basisfläche liegt das Umkehrprisma an einer Lochscheibe an, die mit dem Innengehäuse vorzugsweise einstückig ausgebildet ist. An der Lochscheibe sind vorzugsweise auch der oder die Stege zur Befestigung des Umkehrprismas angeordnet.
Das Innengehäuse ist vorzugsweise mit einem Flansch versehen, mit dem es an der Innenseite des Tubusgehäuses befestigt wird. Der Flansch ist vorzugsweise im Bereich der Lochscheibe an dem Innengehäuse vorgesehen. Das Umkehrprisma kann ein beliebiges Umkehrprisma sein, beispielsweise ein herkömmliches Umkehrprisma, wie ein Doppel-Porro- oder Abbe- König-Prisma, vorzugsweise wird ein Schmidt-Pechan-Prisma verwendet.
Wenn sich zwischen die einzelnen Prismen des Umkehrprismas, z. B. eines Schmidt-Pechan- Prismas eine Blende erstreckt, kann die Blende gleichfalls am Innengehäuse befestigt sein, beispielsweise dadurch, dass sie mit dem Innengehäuse ebenfalls einstückig ausgebildet ist.
Durch das im Tubusgehäuse befestigte Innengehäuse, das einerseits die Fokussieroptik und andererseits das Umkehrprisma aufnimmt, wird erfindungsgemäß eine hohe Genauigkeit der Ausrichtung von Umkehrprisma und Fokussieroptik bei geringem Fertigungsaufwand erreicht. Zudem kann das Tubusgehäuse unabhängig von dem Innengehäuse gestaltet werden, so dass sich mehr Designmöglichkeiten ergeben.
Zudem kann an der am Innengehäuse befestigten Halterung eine weitere Optik angebracht werden, beispielsweise die Fassung für die Rundoptik, wodurch die Fertigung zusätzlich rationalisiert wird.
Insgesamt entsteht damit erfindungsgemäß eine Baugruppe, die lediglich beispielsweise mit dem Flansch an dem Innengehäuse an einem Flansch oder dergleichen im Tubusgehäuse positioniert und/oder befestigt werden kann. Damit ergibt sich eine Kontrollmöglichkeit der gesamten Baugruppe vor dem Einbau in das fernoptische Gerät. Auch kann diese Baugruppe in unterschiedlich gestalteten Tubus- bzw. Fernrohgehäusen verwendet werden. Es versteht sich, dass das erfmdungsgemäße fernoptische Gerät sowohl als monokulares wie auch als binokula- res fernoptisches Gerät ausgebildet sein kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird eigenständig auch durch das im Anspruch 13 gekennzeichnete fernoptische Gerät erreicht. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wiedergegeben.
Das fernoptische Gerät weist einen bevorzugt zweiarmigen Hebel auf, der an dem Tubus um eine zur Tubuslängsachse senkrecht verlaufende Achse verschwenkbar angelenkt ist. Der zweiarmige Hebel ist vorzugsweise mit einem kurzen und einem langen Hebelarm versehen. Dabei stehen der kurze Hebelarm mit dem Stellglied und der lange Hebelarm mit der Fokussieroptik in Verbindung. Durch die Hebelübersetzung, die beispielsweise 1:1,5 bis 1:3 betragen kann, wird ein entsprechend großer Fokussierweg erreicht. Zudem ist durch die An- bringung des Hebels an den Tubus der Platzbedarf für das Fokussiergetriebe außerhalb des Tubus reduziert.
Der Hebel ist vorzugsweise entsprechend dem Umfang des Tubus gekrümmt oder gebogen ausgebildet. Damit nimmt er in radialer Richtung wenig Platz in Anspruch, so dass er völlig im Inneren des Tubus angeordnet werden kann, insbesondere wenn er eine Krümmung aufweist, die konzentrisch zum Tubus bzw. zur Tubuslängsachse verläuft.
Um die erforderliche Hebelübersetzung zu erhalten, ist der gekrümmte Hebel so ausgebildet, dass, wenn er auf eine Ebene projiziert wird, die senkrecht zur Hebelschwenkachse verläuft, der durch den Hebelarm gebildete Abschnitt, der mit dem Stellglied in Wirkverbindung steht, kürzer ist, als der Abschnitt, der durch den Hebelarm gebildet wird, der mit der Fokussieroptik in Wirkverbindung steht. Auch beim gekrümmten Hebel beträgt die Hebelübersetzung beispielsweise 1:1,5 bis 1:3. Entsprechend dem Hebelgesetz wird also die Länge des Hebelarms durch den Abstand zwischen Hebelschwenkachse und Stellgliedangriffspunkt bzw. zwi- sehen Hebelschwenkachse und Angriffspunkt des Hebels an der Fokussieroptik bestimmt.
Zur Wirkverbindung zwischen dem Hebel und der Fokussieroptik kann die Fokussieroptik in einer in dem Tubus verschiebbaren Fassung montiert sein, an der der Hebel angreift, beispielsweise an einem an der Fassung befestigten Mitnehmer. Auch kann eine gelenkige Ver- bindung zwischen Fassung und Stellglied vorgesehen sein. Die Wirkverbindung zwischen dem Hebel und dem Stellglied kann zum Beispiel durch eine gelenkige Verbindung zwischen Hebel und Stellglied erfolgen.
Der gekrümmte Hebel umspannt den Tubus vorzugsweise in einem Sektor von wenigstens 90°. Der Hebel ist vorzugsweise gabelförmig ausgebildet, wobei für jeden Schenkel der Gabel ein Schwenklager vorgesehen ist. Durch sie beiden Schwenklager wird die Funktionssicherheit erhöht.
Dabei steht vorzugsweise wenigstens ein Ende der Gabel mit der Fokussieroptik in Wirkverbindung, während das Stellglied an dem Abschnitt zwischen den beiden Schwenklagern des Hebels angreift, vorzugsweise in der Mitte dieses Abschnitts.
Das Stellglied kann zum Beispiel eine Schubstange oder eine Gewindespindel sein. Die Schubstange ist dabei parallel zur Tubuslängsachse geführt und die Gewindespindel parallel zur Tubuslängsachse gelagert.
Das Stellglied kann durch ein Schraubengetriebe oder dergleichen mit einem Drehknopf oder dergleichen Betätigungselement betätigt werden. Dabei kann zum Beispiel ein Schraubenge- triebe zur Umformung der Drehbewegung des Drehknopfes in die Axialbewegung des Stellgliedes vorgesehen sein. Das Getriebe zur Umformung der Drehbewegung in die Axialbewegung kann damit einfach aufgebaut und platzsparend sein.
Der Tubus kann ein Innenrohr, welches zugleich das Gehäuse für die Fokussieroptik bildet, und ein Außenrohr als Tubusgehäuse aufweisen, wobei der Hebel an der Außenseite des Innenrohrs angelenkt ist. Um den Hohlraum zur Aufnahme des Hebels in dem Tubus zu bilden, kann das Außengehäuse eine entsprechende Innenausnehmung aufweisen, bzw. in einem entsprechenden Abstand vom Innenrohr angeordnet sein.
Das erfmdungsgemäße fernoptische Gerät kann sowohl als monokulares wie als binokulares fernoptisches Gerät ausgebildet sein. Aufgrund seiner geringen Baugröße ist es vor allem für binokulares fernoptische Geräte hervorragend geeignet. Bei einem binokularen fernoptischen Gerät kann nämlich das Getriebe in einer relativ schmalen Gelenkbrücke zwischen den beiden Tuben untergebracht und mit einem Drehknopf in der Gelenkbrückenachse betätigt werden. Damit kann ein binokulares fernoptisches Gerät mit einem Durchgriff zwischen zwei Gelenkbrücken gebildet werden. Im Tubus des fernoptischen Geräts kann beidseits der durch das Innengehäuse gebildeten optischen Baueinheit objektivseitig eine zweite optische Baueinheit und okularseitig eine dritte optische Baueinheit angeordnet sein. Dadurch wird ein modularer Aufbau des fernoptischen Geräts erzielt, bei welchem die einzelnen optischen Baueinheiten aus mehreren optischen Bauelementen zu einer einbaufertigen Einheit zusammengesetzt werden können und diese dann anschließend für sich jeweils in den Tubus eingesetzt und daran befestigt bzw. gehaltert werden können.
Weiters kann der Tubus des fernoptischen Geräts okularseitig eine Freistellung aufweisen, welche ausgehend von einem zwischen dem Tubusgehäuse angeordneten Drehknopf abfallend hin in Richtung auf das objektivseitige Ende ausgerichtet ist. Durch die so nach außen abfallend ausgebildete Abschrägung wird die Stabilität der verstellbaren Augenmuschel im Bereich der Okularseite erhöht, sodass bei einem Aufprall des fernoptischen Geräts auf einer der voneinander abgewendeten Seiten der Okulare eine bessere Abstützung gegen Verbiegun- gen in radialer Richtung durch den zur Mitte hin ansteigenden Tubus erzielt wird. Zudem wird eine einfache Handschuhbedienung für die okularseitige Augenmuschel erzielt, wodurch auch bei kälteren Jahreszeiten ein einwandfreier Einsatz des fernoptischen Geräts möglich ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird eigenständig auch durch das im Anspruch 25 gekennzeich- nete fernoptische Gerät gelöst. Vorteilhaft ist dabei, dass hier ein Werkstoff Anwendung findet, welcher bei geringster Dichte trotzdem eine ausreichend Festigkeit bei minimalem Platzbedarf aufweist. Damit kann mit noch geringeren Wandstärken und dem damit verbundnen Materialeinsatz das Auslangen gefunden werden. Dies wird mit dem Werkstoff Magnesium bzw. Magnesium enthaltende Legierungen erzielt.
Am Tubus bzw. dessen Tubusgehäuse sind an seiner Außenseite und in Richtung seiner Tubuslängsachse voneinander distanziert mindestens zwei Gelenkbrückenteile angeordnet, zwischen welchen zusätzlich ein sich brücken- bzw. bogenförmig erstreckender, die Gelenkbrückenteile verbindender und die Außenseite überragender Verstärkungssteg angeordnet ist. Dadurch wird eine hohe mechanische Festigkeit der miteinander zu einem binokularen fernoptischen Gerät zusammenzufügenden Tubusgehäuse erzielt. Damit kann ausgehend von der gemeinsam durch die Gelenkbrückenteile definierten Schwenkachse eine hohe Festigkeit erzielt werden und so aus den beiden für den Betrachter bereit gestellten vergrößerten Darstel- lungen ein einheitliches übereinander liegendes Abbild des in der Ferne betrachteten Objekts bereit gestellt werden. So ist gewährleistet, dass die Verstellung des Augenabstandes zu keinen nachteiligen Bildverlagerungen führt.
Da der Verstärkungssteg bezüglich einer durch die Gelenkbrückenteile definierten Schwenkachse seitlich bezüglich der Schwenkachse an die Gelenkbrückenteile anschließend angeordnet ist, kann eine Materialansammlung vermieden und so Gewicht eingespart werden. Weiters kann damit aber auch der zur Verfügung stehende Platz zwischen den beiden Tubusgehäusen für den Eingriff bzw. den Durchgriff mit den Fingern des Benutzers vergrößert werden. Durch die nur stegartige und zumeist geschwungene Ausbildung des Verstärkungssteges in einem die Oberseite ausbildenden Bereich kann im Gegensatz zu bislang bekannten Ausführungen bei Erzielung geringster Außenabmessungen die übliche Ummantelung aus einem Schutzwerkstoff, wie einer gummierten Außenhülle, nun auch im Durchgriffbereich zwischen den Gelenkbrücken aufgebracht werden. Damit kommen die Finger des Benutzers mit dem aus einem metallischen Werkstoff gebildeten Tubusgehäuse nicht mehr in direkten Kontakt, da der Verstärkungssteg nur eine relativ geringe Breite in Umfangsrichtung des Tubusgehäuses aufweist und dieser im der Handinnenfläche zugewendet ist. Dabei kann der Längsverlauf des Verstärkungssteges an den inneren Gelenkbereich der Fingergelenke angepasst werden. Sind diese während der Benutzung unmittelbar übereinander bzw. benachbart zueinander ausge- richtet, kommt es zu einer Distanzierung der Innenseite der Handfläche von der Oberseite des Verstärkungssteges. Dies ist gerade in kalten Zeiten von besonderem Vorteil. Darüber hinaus wird auch die Reibung erhöht und die Haptik verbessert. Zusätzlich lassen sich dadurch aber auch ungleichmäßige Schrumpfungen während des Abkühlvorganges oder unterschiedliche Verformungen bei starken Erwärmungen während des Gebrauches aufgrund einer gleichmä- ßigeren Material Verteilung vermeiden.
Ist am Tubusgehäuse im Bereich der Gelenkbrückenteile jeweils ein weiterer, die Außenseite des Tubusgehäuses überragender Verstärkungsteil angeordnet, werden ausgehend von der gemeinsamen Schwenkachse Kräfte besser in das dünnwandig ausgebildete Tubusgehäuse übertragen, ohne dass dabei nachteilige Verformungen der gesamten Baueinheit mit einhergehen. Sind innerhalb des Tubusgehäuses bezüglich der Tubuslängsachse über den Umfang verteilt mindestens drei über die innere Oberfläche in Richtung auf die Tubuslängsachse vorragende Stützelemente vorgesehen, die zur Abstützung des im Tubusgehäuse aufzunehmenden Innengehäuses von einer Objektivseite in Richtung der Tubuslängsachse hin zu einer Okularseite dienen, ist es möglich, eine vorgefertigte Baueinheit an optischen Bauelementen mitsamt deren Halterung in das Tubusgehäuse einzusetzen und dort an den vorbestimmten Stützelementen exakt positioniert festzulegen und anschließend im Tubusgehäuse durch die Dreipunktab- stützung kippfrei zu haltern. Dadurch wird, falls dies überhaupt noch notwendig ist, nur ein minimaler Nachbearbeitungsaufwand im Bereich der an den Stützelementen ausgebildeten Stützflächen notwendig, um so eine exakte gegenseitige Ausrichtung der optischen Baueinheiten innerhalb des Tubusgehäuses sicher zu stellen.
Wenn eines der Stützelemente in etwa rohrförmig ausgebildet ist und zur Aufnahme eines Stellgliedes, welches zur Längsverstellung einer Fokussieroptik vorgesehen ist, dient, kann eine zusätzliche Führung des durch die Schubstange gebildeten Stellgliedes innerhalb des Tubusgehäuses erzielt werden. Weiters kann dadurch aber auch eine exakte axiale Verstellrichtung der Schubstange während der Fokussierbewegung sichergestellt werden. So erzielt man eine leicht gängige und sichere Fokussierbewegung.
Weist das Tubusgehäuse durchgängig nahezu eine einheitliche Wandstärke mit einer unteren Grenze von 0,5 mm und einer oberen Grenze von 1,5 mm auf, wird über den Querschnitt gesehen, eine gleichmäßige Abkühlung des gesamten Bauteils erzielt. Dadurch kann eine noch exaktere Ausformung von Stütz- und Anlageflächen erzielt werden, ohne dass möglicherweise ein Nacharbeiten damit verbunden ist. Darüber hinaus können auch während des Gebrau- ches unerwünschte Verformungen vermieden werden.
Die Aufgabe der Erfindung wird aber unabhängig davon auch durch ein Verfahren zum Zusammenbau von optischen Bauelementen mit einem Tubus, insbesondere dem Einsetzen in ein Tubusgehäuse gemäß den im Anspruch 32 angegebenen Maßnahmen gelöst. Die durch die Kombination der Maßnahmen im Kennzeichenteil dieses Anspruches erzielten Vorteile liegen darin, dass so bereits vor dem Einbau der optischen Bauelemente in den Tubus bzw. das Tubusgehäuse mehrere zusammengehörige optische Baugruppen bzw. Baueinheiten gebildet werden, wobei es einfacher ist, jede für sich einzeln exakt so weit vorzufertigen, dass ein Ein- bau ohne nachträgliche Justierarbeiten innerhalb der optischen Bauelemente möglich ist. Dadurch können exakt aufeinander abgestimmte optische Baugruppen vorgefertigt werden, welche während dem Einbau nur mehr gegenseitig entsprechend auszurichten und positioniert im Tubusgehäuse zu haltern sind. So können der Montageaufwand und die damit verbundenen Justiertätigkeiten stark eingeschränkt und vermindert werden. Damit kann mit geringerem Montageaufwand ein noch exakteres fernoptisches Gerät geschaffen werden.
Weiters ist es vorteilhaft, wenn nach dem Einsetzen der optischen Baugruppen in den Tubus diese vor deren Befestigung am Tubus bzw. des Tubusgehäuses zueinander vorpositioniert und ausgerichtet werden. Dadurch können vor dem endgültigen Festlegen noch vorhandene Ungenauigkeiten ausgeglichen werden und so die Qualität der optischen Bildwiedergabe wesentlich verbessert werden.
Schließlich ist es vorteilhaft, wenn die aus den optischen Bauelementen gebildeten optischen Baugruppen zu einer einzigen zusammengehörigen, einstückigen optischen Baugruppe zusammengesetzt werden und diese ausgehend von einer Objektivseite hin in Richtung auf eine Okularseite in das Tubusgehäuse eingesetzt wird. Dadurch kann eine noch bessere Abstimmung der einzelnen optischen Baugruppen aufeinander erfolgen und in weiterer Folge auch noch der Montageaufwand zusätzlich noch reduziert werden.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in schematisch vereinfachter Darstellung:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Tubus eines monokularen fernoptischen Geräts mit einer Draufsicht auf das Innengehäuse, die Umkehroptik und die Fassung für eine Rundoptik;
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1, sowie eines Teils des Tubusgehäuses, an dem das Innengehäuse befestigt ist; Fig. 3 eine Seitenansicht des objektivseitigen Teils des Tubus eines femoptischen Geräts mit abgenommenen Gehäuse;
Fig. 4 eine Draufsicht auf das Tubusteil nach Fig. 3;
Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V nach Fig. 4;
Fig. 6 die Anlenkung des Stellgliedes am bogenförmig gekrümmten Hebel für die Verstellung der Fokussieroptik, in Ansicht geschnitten gemäß den Linien VI-VI in Fig. 4;
Fig. 7 eine andere Anlenkungsmöglichkeit des bogenförmig gekrümmten Hebels, im Schnitt und vereinfachter schematischer Darstellung;
Fig. 8 eine weitere Anlenkungsmöglichkeit des bogenförmig gekrümmten Hebels, im Schnitt und vereinfachter schematischer Darstellung;
Fig. 9 das Tubusgehäuse in vereinfachter perspektivischer Darstellung;
Fig. 10 das Tubusgehäuse nach Fig. 9, in Ansicht geschnitten gemäß den Linien X-X in Fig. 11;
Fig. 11 das Tubusgehäuse nach den Fig. 9 und 10, im Querschnitt gemäß den Linien XI-
XI in Fig. 10;
Fig. 12 einen Längsschnitt durch ein Tubusgehäuse eines fernoptischen Geräts mit den darin angeordneten optischen Baugruppen;
Fig. 13 ein binokulares fernoptisches Gerät in Ansicht und vereinfachter schematischer Darstellung, teilweise geschnitten mit einer weiteren Verstellmechanik für die
Verstellung der Fokussieroptik im Tubusgehäuse; Fig. 14 eine mögliche Ausbildung eines Drehknopfes der Verstellmechanik für die Fo- kussierung an einem fernoptischen Gerät, in schaubildlich vereinfachter Darstellung;
Fig. 15 die Deckplatte des Drehknopfes nach Fig. 14 in schaubildlicher sowie vergrößerter Darstellung;
Fig. 16 den Strahlengang durch eine herkömmliche, bekannte Optik eines fernoptischen
Geräts, in vereinfachter schematischer Darstellung;
Fig. 17 den Strahlengang durch die erfmdungsgemäße Optik des fernoptischen Geräts, in vereinfachter schematischer Darstellung.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfmdungsgemäße Lösungen darstellen.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1 oder 5,5 bis 10.
Weiters sei am Beginn der Beschreibung hingewiesen, dass unter der als fernoptisches Gerät bezeichneten Einheit ein sogenanntes monokulares und/oder binokulares Fernrohr oder Fern- glas verstanden werden kann. Dieses wird zumeist bei der Betrachtung von Objekten in größerer Entfernung von einem Benutzer eingesetzt. Es wären aber andere Einsatzgebiete denkbar, wie beispielsweise in der Fotografie oder als Optik von Wärmebildkameras usw.
Die Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Tubus, wie ein Tubusgehäuse 1, eines monokularen fernoptischen Geräts mit einer Draufsicht auf ein Innengehäuse 2, eine Umkehroptik bzw. ein Umkehrprisma 4 und eine Fassung 5 für eine Rundoptik.
Danach weist das fernoptische Gerät ein in einem Tubusgehäuse 1 befestigtes rohrförmiges Innengehäuse 2 mit einer Halterung 3 für ein Umkehrprisma 4 und eine Fassung 5 für eine Rundoptik auf.
In dem Innengehäuse 2 ist eine Fokussieroptik 6 in einer hülsenförmigen Fassung 7 in Längsoder Axialrichtung gemäß dem Doppelpfeil 8 verschiebbar geführt. Dazu kann ein nicht dar- gestelltes Stellglied, beispielsweise eine Gewindespindel, eine Schubstange, ein Hebel oder dergleichen vorgesehen sein, welches an der verschiebbaren Fassung 7 in dem Innengehäuse 2 angreift. Zum Durchgriff des Stellgliedes durch das Innengehäuse 2 kann in dem Innengehäuse 2 ein nicht dargestellter Schlitz oder dergleichen vorgesehen sein. Das Stellglied kann beispielsweise durch einen außen am fernoptischen Gerät angebrachten Drehknopf oder der- gleichen Betätigungselement betätigt werden.
Das Innenrohr bzw. das Innengehäuse 2, die Halterung 3 und die Fassung 5 für die Rundoptik sind vorzugsweise einstückig ausgebildet. Die Halterung 3 wird durch zwei plattenförmige Stege 9 und 10 gebildet, die an gegenüberliegenden Seiten 11, 12 des Umkehrprismas 4 ange- ordnet sind. Das Umkehrprisma 4 ist mit seinen Seiten 11, 12 an den Stegen 9, 10 befestigt und kann z.B. daran angeklebt sein.
An der Fassung 5 für die Rundoptik liegt das Umkehrprisma 4 mit der einen Basisfläche 13 an, während es sich mit seiner anderen Basisfläche 14 in Anlage an einer Lochscheibe 15 be- findet, die koaxial an dem dem Umkehrprisma 4 zugewandten Ende des Innengehäuses 2 angeordnet und mit dem Innengehäuse 2 einstückig ausgebildet ist. Gemäß Fig. 2 ist im Bereich der Lochscheibe ein sich vom Innengehäuse 2 nach außen erstreckender Flansch 16 einstückig am Innengehäuse 2 befestigt, um die Baueinheit aus Innengehäuse 2 mit Fokussieroptik 6, Halterung 3 mit Umlenkprisma 4 und Fassung 5 mit Rundoptik an einem Flansch 17 an der Innenseite des Tubusgehäuses 1 zu befestigen bzw. daran zu posi- tionieren. Es ist aber auch möglich, anstelle des umlaufenden Flansches 16 bzw. 17 nur einige vorragende Stützflächen oder segmentartige Vorsprünge über den Umfang verteilt anzuordnen. Auch die Anordnung eines radial und/oder in Längsrichtung des Tubusgehäuses 1 relativ zur Baueinheit 147 adjustierbaren Halte- bzw. Abstützelementes, insbesondere eines Halteringes ist möglich.
Das Innengehäuse 2 bildet somit einen rahmenartigen Träger bzw. ein Gerüst, an dem sowohl das Prismensystem bzw. das Umlenkprisma 4, die okularseitige Fassung 5 für die Rundoptik als auch die verschiebbare Fassung 7 für die Fokussieroptik 6 befestigt sind. Diese gesamte Baueinheit kann somit beim Zusammenbau des fernoptischen Geräts als ein Modul vom ob- jektivseitigen und/oder okularseitigen Ende des Tubusgehäuses 1 in dieses eingeführt werden, um am Flansch 17 des Tubusgehäuses 1 zur Anlage gebracht zu werden. Zur Fixierung dieser Baueinheit - bevorzugt in radialer und/oder longitudinaler Richtung ausgerichtet - in dem Tubusgehäuse 1 ist ein Befestigungsring 31 vorgesehen, der ebenfalls vom objektivseitigen Ende des Tubusgehäuses 1 in dieses eingeführt bzw. eingeschraubt wird. Anstelle des Befesti- gungsringes können auch Rast- oder Schnappteile oder in radialer Richtung im Durchmesser veränderbare Feststell- und/oder Justierelemente verwendet werden.
Der Befestigungsring 31 ist vorzugsweise auch mit einem weiteren objektivseitig vorgesehenen Gewinde zum Einschrauben eines hier nicht dargestellten Objektivlinsensystem ausgebil- det. Die modulartige Gestaltung der genannten Baugruppen gewährleistet eine sehr hohe Genauigkeit der Ausrichtung der einzelnen optischen Elemente wie Prismen und Linsen relativ zueinander. Die erforderliche Justierung der optischen Bauelemente kann somit vorteilhaft vor dem Einsetzen der Baugruppe in das Tubusgehäuse 1 erfolgen. Ein Justieren der Bauteile nach dem Einsetzen der Baugruppe in das Tubusgehäuse 1 ist also praktischerweise nicht mehr erforderlich.
Das Umkehrprisma 4 ist als Schmidt-Pechan-Prisma ausgebildet. D.h. es weist zwischen den beiden Einzelprismen 18, 19 einen Luftspalt 20 und eine Blende 21 auf. Dabei ist die Blende 21 gleichfalls einstückig mit einem Abschnitt der Lochscheibe 15 des Innengehäuses 2 verbunden. An seinem dem Flansch 16 gegenüberliegenden Ende kann das Innengehäuse 2 einen Außenbund 22 zur Versteifung aufweisen.
Von dem Tubusgehäuse 1 des fernoptischen Geräts ist gemäß Figur 5 nur die Innenwand des Tubusgehäuses 1 dargestellt. Das fernoptische Gerät weist weiters das Innengehäuse 2 auf, das das Gehäuse für die Fokussieroptik 6 in der Fassung 7 bildet. Zur Verschiebung der Fo- kussieroptik 6 in dem Innengehäuse 2 entlang der Tubuslängssachse 105 ist ein Hebel 106 an dem Innengehäuse 2 um eine Schwenkachse 107 verschwenkbar angelenkt, welche senkrecht zur Tubuslängsachse 105 verläuft.
Der Hebel 106 ist vorzugsweise konzentrisch zum Tubus gekrümmt oder gebogen ausgebildet, und zwar z.B. kreisbogenförmig mit der Tubuslängsachse 105 als Kreismittelpunkt. Der Hebel 106 umspannt dabei das Innengehäuse 2 in einem Sektor von etwa 180°. Der Hebel 106 ist gabelförmig ausgebildet, das heißt er weist zwei Schenkel 108, 109 auf, wobei jeder
Schenkel 108, 109 mit einem Schwenklager 111, 112 an dem Innengehäuse 2 gelagert ist, welche die Schwenkachse 107 bilden.
Der Hebel 106 wird mit einer Schubstange 113 als Stellglied betätigt, welche in einer Füh- rang 114 an dem Innengehäuse 2 parallel zur Tubuslängsachse 105 geführt ist. Diese Längs- fuhrung der Schubstange 113 in der Führung 114 des Innengehäuses 2 kann nahezu spielfrei und damit sehr exakt bis hin zu einem geringen Spiel von wenigen tausendstel mm (0,001 mm) ausgebildet sein. Das Spiel kann aber auch bis zu einigen hundertstel mm (0,01 mm) betragen. Bei geringem Spiel ist ein Verkanten der Schubstange 113 in der Führung 114 eher vermieden und eine leichtgängige Verstellbewegung gewährleistet.
Eine erste Länge der Schenkel 108, 109 zwischen der gelenkigen Verbindung der Schubstange 113 mit dem Hebel 106 und den Schwenklagern 111, 112 ist geringer als eine zweite Länge zwischen diesen Schwenklagern 111, 112 und der gelenkigen Verbindung mit der Fokus- sieroptik 6. Durch das Verhältnis der beiden Längen der Schenkel 108, 109 zueinander kann ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Verschiebeweg der Schubstange 113 und dem Verschiebeweg der Fokussieroptik 6 vorbestimmt werden, sodass mit einem geringen Längsver- schiebebereich der Schubstange 113 ein wesentlich größerer Verstellbereich der Fokussierop- tik 6 erreicht werden kann.
Der Hebel 106 wird seinerseits durch ein nicht dargestelltes Getriebe oder dergleichen Betäti- gungsmechanismus betätigt, der einen Drehknopf 121 als Betätigungselement aufweist.
Das okularseitige Ende der Schubstange 113 reicht bis in den Bereich des Drehknopfs 121 des Fokussiergetriebes und ist dort an einem seitlich von dem Drehknopf 121 auskragenden Arm 122 befestigt. Zur Befestigung ist die Schubstange 113 vorzugsweise in den Arm 122 einge- schraubt. Die Bewegung der Schubstange 113 wird somit durch eine durch den Drehknopf
121 bewirkte lineare Verschiebung des Arms 122 hervorgerufen. Die Umwandlung der Drehbewegung des Drehknopfs 121 in eine Verschiebung der Schubstange 113 kann alternativ aber auch durch einen zwischen dem Drehknopf 121 und dem okularseitigen Ende der Schubstange 113 angeordneten Hebel (nicht dargestellt), wie in dem Dokument EP 0 961 147 Bl beschrieben, vermittelt werden.
Die Verwendung des Hebels 106 für das Fokussiergetriebe wie in den Fig. 3 bis 5 dargestellt hat wegen der vorstehend beschriebenen und im Nachfolgenden noch näher erläuterten Übersetzung den besonderen Vorteil, dass am okularseitigen Ende der Schubstange 113 ein relativ geringer maximaler Stellweg ausreichend ist. Dies erlaubt insbesondere eine kompakte und platz sparende Bauweise des Drehknopfs 121 und der verbindenden Gehäuseteile bzw. der Gelenkbrücke zur Aufnahme der Schubstange 113.
Für den Dioptrienausgleich erfolgt eine einseitige Verstellung einer der beiden Schubstangen 113 relativ bezüglich der anderen Schubstange 113 durch Betätigung des Drehknopfes 121 in einer eigenen dafür vorgesehenen Stellung. Diese Verstellung nimmt sehr wenig Platz in Ansprach und es können die mit der Schubstange 113 in Verbindung stehenden Anne 122 in dem dafür vorgesehenen Durchbrach im Bereich der verbindenden Gehäuseteile bzw. der Gelenkbrücke bei einem ausreichenden Freiraum zwischen den beiden Tubusgehäusen und den in deren Längsrichtung voneinander distanzierten Gelenkbrücken untergebracht werden. Nach dem Dioptrienausgleich kann der Drehknopf 121 wieder in seine Normalstellung für die Fokussierung zurückgestellt werden. Zur genauen Ausrichtung und Fixierung des Innengehäuses 2 in dem Tubusgehäuse 1 ist neben der Führung 114 die an der Innenwand des Tubusgehäuses 1 und/oder an der Außenwand der Innengehäuses 2 angeordnet sein kann und in die die Schubstange 113 beim Einbau des Innengehäuses 2 in das Tubusgehäuse 1 eingeführt wird noch ein weiterer Längssteg 123 an der Innenwand des Tubusgehäuses 1 vorgesehen. Dieser greift in eine Kerbe 124, die in dem Flansch 16 des Innengehäuses 2 ausgebildet ist, ein (Fig. 5). Der Längssteg 123 ist bevorzugt parallel zu der Tubuslängsachse 105 ausgerichtet, wobei seine Breite von dem objektivseiti- gen Ende zu seinem okularseitigen Ende hin zunehmend verlaufen kann. Damit kann beim Einsetzen der von dem Innengehäuse 2 getragenen Baugruppe in das Tubusgehäuse 1 eine relativ genaue Lagefixierung - in axialer als auch in radialer Richtung - erreicht werden.
Die Schubstange 113 ist mit dem Hebel 106 in der Mitte zwischen den beiden Schwenklagern 111, 112 verbunden. Das Ende des Schenkels 109 des gabelförmigen Hebels 106 greift an einem Mitnehmerstift 115 an der Fassung 7 der Fokussieroptik 6 an. Zum Angriff des Hebels 106 an dem Mitnehmerstift 115 weist das Innengehäuse 2 eine schlitzförmige Öffnung 116 auf. Die Öffnung 116 weist sowohl in Richtung der Längserstreckung des Innengehäuses 2 als auch in Umfangsrichtung dazu eine ausreichende Größe auf, um die Schwenk- bzw. Kippbewegung des Hebels 106 mit dem daran angeordneten und die Öffnung 116 durchsetzenden Mitnehmerstift 115 in der Bewegungsfreiheit nicht einzuschränken. Der Mitnehmerstift 115 greift aber noch in eine in der Fassung 7 angeordnete schlitzförmige Ausnehmung 120 ein.
Diese Ausnehmung 120 weist in Richtung der Längserstreckung des Innengehäuses 2 in etwa die Abmessung des Mitnehmerstifts 115 auf, wogegen in Umfangsrichtung eine dazu größere Erstreckung vorgesehen ist, um die radiale Schwenkbewegung des Hebelarms 119 um die Schwenkachse 107 aufnehmen und durchführen zu können.
Mit dem Hebel 106 wird der Stellweg des Stellgliedes, wie der Schubstange 113, in einen größeren Fokussierweg übersetzt.
Dazu ist der Hebelarm des Hebels 106, an dem das Stellglied 113 angreift, kürzer ausgebildet als der Hebelarm, der mit der Fokussieroptik in Wirkverbindung steht. Bei dem gekrümmten, gabelförmigen Hebel 106 gemäß Figur 3 bis 5 wird diese Hebelübersetzung dadurch erreicht, dass, wenn ein Schenkel, beispielsweise wie in Figur 5 gezeigt, der Schenkel 108 auf die E- bene 117 projiziert wird, die senkrecht zur Schwenkachse 107 verläuft, der durch den stell- gliedseitigen Hebelarm 118 in der Ebene 117 gebildete Abschnitt eine Länge „a" aufweist, die kürzer ist als die Länge „b" des Abschnitts der durch Projektion des fokussieroptikseitigen Hebelarmes 119 auf die Ebene 117 erhalten wird. So kann das Hebelübersetzungsverhältnis a:b beispielsweise 1 :2 betragen.
In der Fig. 6 ist ein weiteres Detail der gelenkigen Anordnung des Stellgliedes, welches durch die Schubstange 113 gebildet ist, am bogenförmig gekrümmten Hebel 106 in vergrößerter, vereinfachter Darstellung gezeigt. Diese hier gezeigte Ausbildung kann eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform darstellen, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 bis 5 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Fig. 1 bis 5 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Der Abschnitt 110 des Hebels 106 zwischen den Schwenklagern 111, 112 — siehe Fig. 5 — weist im Bereich der Schubstange 113 eine Durchsetzung 125 auf. In diesem Abschnitt 110 weist der Hebel 106 nahezu über den größten Teil seines Umfanges einen kreisrunden Querschnitt auf, wobei dieser kreisrunde Querschnitt bevorzugt beidseits des Hebels 106 im Längsbereich der Schubstange 113 ausgebildet ist. Die Durchsetzung 125 weist in senkrechter Richtung bezüglich der Ebene 117 gesehen — siehe Fig. 5 - eine Breite 126 auf, welche nahe- zu einer Querschnittsabmessung eines Schubstangenabschnittes 127 mit einer geringeren Außenabmessung als die Schubstange 113 entspricht.
Um die zuvor beschriebene Schwenkbewegung des Hebels 106 um die in der Schwenkachse 107 angeordneten Schwenklager 111, 112 — siehe Fig. 5 - durchführen zu können, weist die Durchsetzung 125 bezüglich ihrer Breite 126 eine dazu größere Höhe 128 in der Ebene 117 auf. In Längsrichtung der Schubstange 113 gesehen, sind beidseits des Hebels 106 Stützscheiben 129 vorgesehen, wobei eine der Stützscheiben 129 bezüglich der Schubstange 113 ortsfest daran angeordnet ist und als feststehender Anschlag dient. Zum Ausgleich von minimalen Ungenauigkeiten des Hebels 106 während seiner Kipp- bzw. Schwenkbewegung um die Schwenklager 111, 112, ist der weiteren Stützscheibe 129 ein Federelement 130 zugeordnet, welches die weitere Stützscheibe 129 in Richtung auf die erste ortsfeste an der Schubstange 113 angeordnete Stützscheibe 129 andrückt. Somit wird der Hebel 106 zwischen den Stützscheiben 129 federnd verspannt. Die Durchsetzung 125 wird in Richtung von deren Breite 126 seitlich von den beiden Stützscheiben 129 überragt, wobei diese am kreisrund ausgebildeten Abschnitt 110 des Hebels 106 zur Anlage bzw. Abstützung gelangen. Der den Abschnitt 110 des Hebels 106 durchsetzende Schubstangenabschnitt 127 kann in nahezu konstantem bzw. exaktem Abstand bezüglich der Tubuslängsachse 105 geführt werden, da auf- grund der größeren Freistellung der Durchsetzung 125 mit ihrer Höhe 128 die unterschiedlichen Winkelstellungen des Hebels 106 bezüglich der Schwenklager 111, 112 aufgenommen werden können.
Das Federelement 130 kann an der vom Hebel 106 abgewendeten Seite der Stützscheibe 129 an einer weiteren Stützscheibe 131 anliegen, welche ihrerseits am Ende des Schubstangenabschnitts 127 mit einem vereinfacht dargestellten Halteelement 132, wie beispielsweise eine Schraube oder dgl., daran gehalten ist.
In der Fig. 7 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausfuhrungsform ei- nes Verstellmechanismus für die Fokussieroptik 6 im Tubusgehäuse 1 dargestellt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 bis 6 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Fig. 1 bis 6 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Die hier gezeigt Ausfülirungsform ist ähnlich wie die bereits in der Fig. 5 gezeigte und dort detailliert beschriebene Ausbildung. Im Gegensatz zu der Darstellung und Ausbildung in der Fig. 5 erfolgt hier die Anordnung der Schwenklager 111, 112 nicht am Innengehäuse 2, sondern der Hebel 106 wird am Tubusgehäuse 1 über die zwischen diesen ausgebildeten Schwenklager 111, 112 angelenkt. Die Durchführung der Schwenkbewegung des Hebels 106 erfolgt wiederum durch die bereits zuvor beschriebene Schubstange 113 bzw. das daraus gebildete Stellglied.
Die axiale und radiale Positionierung bzw. Halterung des Innengehäuses 2 bezüglich des Tu- busgehäuses 1 kann entsprechend den zuvor beschriebenen Ausführungsformen gewählt werden. In der Fig. 8 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Verstellanordnung für die Fokussieroptik innerhalb des Tubusgehäuses 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 bis 7 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Fig. 1 bis 7 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Bei diesem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Hebel 106 in seinem Scheitelpunkt zwischen den Mitnehmerstiften 115 mittels eines Schwenklagers 111 um die Schwenkachse 107 verschwenkbar, wobei diese Lageranordnung am Tubusgehäuse 1 feststehend angeordnet ist.
Die Mitnehmerstifte 115 greifen wiederum in die Fokussieroptik 6 in der zuvor beschriebenen Ausführungsform ein, wodurch die Fokussieroptik 6 in Richtung der Tubuslängsachse 105 zur Fokussierung verstellbar ist. Die Betätigung dabei erfolgt durch das durch die Schubstange 113 gebildete Verstellglied, welches hier zwischen der Schwenkachse 107 und den Mitnehmerstiften 115 am Hebel 106 angreift. Die Hebelarme 118 bzw. 119 sind hier einerseits zwischen der Schwenkachse 107, welche durch das Schwenklager 111 gebildet ist, sowie dem Angriffspunkt bzw. Anlenkbereich der Schubstange 113 sowie andererseits zwischen der Schubstange 113 und dem oder den Mitnehmerstiften 115 am Hebel 106 ausgebildet. Bei symmetrischer Anordnung des Schwenklagers 111 bzw. des Anlenkpunkts der Schubstange 113 am Hebel bezüglich der diametral gegenüberliegenden Mitnehmerstifte 115 kann wiederum eine gleichmäßige und symmetrische Krafteinbringung für die Verstellung der Fokussieroptik 6 erzielt werden.
In den Fig. 9 bis 11 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform des Tubusgehäuses 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 bis 8 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den voran- gegangenen Fig. 1 bis 8 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Das hier gezeigte Tubusgehäuse 1 ist Bestandteil eines binokularen fernoptischen Geräts, wobei es sich bezüglich des Betrachters gesehen, dabei um die linke Ausführungsform des Tu- busgehäuses 1 handelt. Der Tubus bzw. das Tubusgehäuse 1 dient zur Aufnahme von optischen Bauelementen bzw. Baugruppen, wobei der Tubus bzw. das Tubusgehäuse 1 aus einem Leichtmetallwerkstoff gebildet ist. Bislang wurde versucht das Tubusgehäuse 1 aus einem Aluminium- Werkstoff bzw. einer Legierung daraus in einem Spritz- bzw. Druckgussverfah- ren herzustellen. Zur weiteren Reduzierung des Gewichtes sowie der Wandstärken und um eine zusätzliche Erhöhung der Festigkeit zu erreichen, wird hier als Leichtmetallwerkstoff Magnesium bzw. Legierungen enthaltend Magnesium verwendet, welches in einem Spritzbzw. Druckgussverfahren verarbeitet wird. Dabei sind Legierungen mit einem Hauptbestandteil an Magnesium mit umfasst bzw. damit verstanden.
Wie nun besser aus der Fig. 9 zu entnehmen ist, weist das Tubusgehäuse 1 seine Tubuslängsachse 105 auf, wobei zusätzlich noch an einer Außenseite 133 desselben in Richtung der Tubuslängsachse 105 von einander distanziert mindestens zwei Gelenkbrückenteile 134, 135 angeordnet bzw. ausgebildet sind. Weiters ist noch schematisch vereinfachter dargestellt, dass die Gelenkbrückenteile 134, 135 eine gemeinsame Schwenkachse 136 definieren. Im Bereich der gemeinsamen Schwenkachse 136 ist es möglich, dieses mit einem weiteren Tubus gehäuse 1 (rechte Ausführungsform) zur Bildung des binokularen fernoptischen Geräts zu einer Einheit zusammenzufügen und so in bekannter Weise dieses auszubilden.
Da versucht wird, das Tubusgehäuse 1 mit minimalsten Wandstärken durchgängig nahezu mit einer einheitlichen Wandstärke in einer unteren Grenze von 0,5 mm, insbesondere 0,8 mm und einer oberen Grenze von 1,5 mm, insbesondere 1,2 mm auszubilden ist es notwendig, dieses für die Erzielung einer ausreichenden Steifigkeit im Bereich zwischen den Gelenkbrückenteilen 134, 135 zusätzlich zu verstärken. Bislang waren Wandstärken in einem Bereich zwischen 1,5 mm und 2,0 mm und darüber üblich. Diese Verstärkung soll dazu beitragen, die beiden Tubuslängsachsen 105 optisch so zueinander auszurichten und in dieser Position auch so während der Benutzung beizubehalten, dass ein gemeinsames einheitliches einwandfreies optisches Abbild für beide Augen des Benutzers des binokularen fernoptischen Geräts entsteht.
Dazu ist zwischen den beiden Gelenkbrückenteilen 134, 135 ein zusätzlicher, die Gelenkbrückenteile 134, 135 verbindender und die Außenseite 133 überragender Verstärkungssteg 137 angeordnet. Der Längsverlauf des Verstärkungsstegs 137 ist dabei brücken- bzw. bogenför- mig ausgebildet und verläuft bezüglich der durch die Gelenkbrückenteile 134, 135 definierten Schwenkachse 136 seitlich bezüglich dieser. Der Längsverlauf kann aber auch als Abschnitt einer Ellipse beschrieben werden. Weiters ist der Verstärkungssteg 137 unmittelbar anschließend an die Gelenkbrückenteile 134, 135 angeordnet bzw. ausgebildet. Bevorzugt ist nur ein einziger Längssteg vorgesehen, der bei normaler Gebrauchslage im Bereich der Oberseite des Tubusgehäuses 1 verlaufend angeordnet ist. Dieser Abschnitt kann auch als Drehknopfseitig bezeichnet werden. Es können aber auch mehrere Verstärkungsstege 137 vorgesehen werden, falls dies aus Festigkeitsgründen als notwendig erscheint.
Um weiteres Material einzusparen und trotzdem eine ausreichende Festigkeit bzw. Steifigkeit des Tubusgehäuses 1 im Bereich der Gelenkbrückenteile 134, 135 zu erzielen, ist es vorteilhaft, wenn am Tubusgehäuse 1 im Bereich der Gelenkbrückenteile 134, 135 jeweils ein weiterer die Außenseite 133 des Tubusgehäuses 1 überragender Verstärkungsteil 138, 139 zwischen den beiden Gelenkbrückenteilen 134, 135 und dem Tubusgehäuse 1 angeordnet ist. Diese beiden Verstärkungsteile 138, 139 sind im unmittelbaren Anschlussbereich der Gelenkbrückenteile 134, 135 am rohrförmig ausgebildeten Tubusgehäuse 1 angeordnet. Der Verstärkungssteg 137 schließt unmittelbar bei diesem gezeigten hier Ausführungsbeispiel an die Verstärkungsteile 138, 139 daran an. Aufgrund des minimalen Platzbedarfes des Verstärkungssteg 137 bzw. der beiden Verstärkungsteile 138, 139 wird nicht nur eine ausreichende Festig- keit bzw. Steifigkeit erzielt, sondern zusätzlich noch im Bereich zwischen den Gelenkbrückenteilen 134, 135 und der Außenseite 133 des rohrförmigen Tubusgehäuses 1 der Freiraum für den Durchgriff bzw. den Eingriff mit der Hand des Benutzers in den zwischen den Tubusgehäusen 1 gebildeten Zwischenraum vergrößert. Durch die nur partielle Anordnung des Verstärkungssteges 137 sowie der Verstärkungsteile 138, 139 kann die nur schematisch verein- facht in der Fig 12 dargestellte und nicht näher bezeichnete Umhüllung zum Schutz des gesamten fernoptischen Geräts auch im Griffbereich zwischen den Gelenkbrücken aufgebracht bzw. angeordnet werden, ohne dass eine Abmessungsvergrößerung im gesamten Tubusquerschnitt mit einhergeht.
Unabhängig davon wäre es aber auch noch möglich, den zuvor beschriebenen Verstärkungssteg 137 nicht nur mehrfach vorzusehen sondern gegebenenfalls auch noch aus einem zum Werkstoff des Tubusgehäuses 1 dazu unterschiedlichen Material zu bilden. Zur Beibehaltung der einwandfreien optischen Eigenschaften des fernoptischen Geräts während dem Gebrauch in unterschiedlichsten Temperaturbereichen stellt die Längendehnung des Tubusgehäuses 1 ein vorrangiges Problem dar. So wäre es denkbar, die Längsdehnung dadurch zu unterbinden, dass diese zumindest zu ihrem größten Anteil in eine Radialdehnung umgewandelt wird. Dies wäre durch eine orientierte Anordnung der Kristallite im Werkstoff möglich. Wenn diese der- art orientiert innerhalb des Werkstoffes angeordnet werden, kann bei einer Temperaturänderung die Längsdehnung zumindest zum überwiegenden Teil verhindert werden und so eine Radialdehnung erzeugt werden. Dabei wäre die längliche Orientierung der Kristallite quer zur Längserstreckung der Tubuslängsachse 105 bzw. radial zu dieser zu wählen. Damit wird eine Längenänderung zwischen den optischen Baugruppen bzw. Baueinheiten soweit reduziert, dass auch bei Temperaturschwankungen stets ein optimales optisches Abbild für den Betrachter im fernoptischen Gerät entsteht.
Eine andere Möglichkeit bestünde darin, dass der oder die Verstärkungsstege 137 z.B. aus einem hochfesten Kunststoffmaterial gebildet werden, welches einen Memoryeffekt besitzt. Die Verstärkungsstege 137 werden in Richtung der Längserstreckung des Tubusgehäuses 1 daran angeordnet. Dabei wird eine Längsdehnung des Materials des Tubusgehäuses soweit unterbunden und der oder die zusätzlichen Verstärkungsstege 137 lassen eine radiale Aufweitung des Querschnitts zu. Durch die derzeit erhältlichen Klebstoffe lassen sich hochfeste Verbindungen auch zwischen unterschiedlichen Materialien herstellen. Die radiale Aufweitung bei thermischen Längsänderungen könnte aber auch durch die Anordnung eines kreuzförmig angeordneten Gitters bewirkt werden. Bei all den zuvor beschriebenen Möglichkeiten können die unterschiedlichsten Werkstoffe miteinander kombiniert werden, wobei auch die Anordnung am und/oder innerhalb des Tubusgehäuses 1 möglich ist. Bevorzugt wird als Werkstoff für das Tubusgehäuse 1 Magnesium und/oder eine Legierung, die Magnesium enthält einge- setzt. Hier hat sich eine Legierung der Zusammensetzung MgA19Znl HP als vorteilhaft erwiesen.
Aus einer Zusammenschau der Fig. 10 und 11 ist zu ersehen, dass im Inneren des Tubusgehäuses 1 bezüglich der Tubuslängsachse 105 über den Umfang verteilt mindestens drei über die innere Oberfläche in Richtung auf die Tubuslängsachse vorragende Stützelemente 140 bis 142 ausgebildet bzw. vorgesehen sind. Diese Stützelemente 140 bis 142 dienen zur Abstützung des zuvor beschriebenen Flansches 16 an vordefinierten Abstützpunkten bzw. Abstützflächen am Tubusgehäuse 1. Zur eindeutigen und fixen Lagebestimmung eine Fläche sind bekanntlich nur drei entsprechend zueinander angeordnete Punkte notwendig, um diese festzulegen. Bevorzugt wird eine dreieckige, insbesondere gleichseitige Anordnung der Stützelemente 140 bis 142 bezüglich der Tubuslängsachse 105 zueinander gewählt. Dadurch ist es nunmehr bei einer exakten Ausbildung der Stützelemente 140 bis 142 bzw. deren Stützflächen für den Flansch 16 der optischen Baueinheit möglich, die aus dem Innengehäuse 2, der Halte- rung 3 sowie der Fassung 5 mit den zuvor beschriebenen und daran gehaltenen Optiken und Prismen gebildete optischen Baueinheit vom objektivseitigen Ende des Tubusgehäuse 1 in dieses bis zur Anlage mit deren Flansch 16 an den Stützelementen 140 bis 142 einzusetzen. Dadurch wird eine Abstützung in einer entsprechend zur Tubuslängsachse 105 ausgerichteten Ebene, welche bevorzugt rechtwinkelig dazu ausgerichtet ist, erzielt.
Weiters ist im Bereich des Stützelements 140 noch dargestellt, dass dieses durch einen rohr- förmigen, länglichen Steg 143 gebildet sein kann, welcher in seinem Inneren zur Aufnahme des Stellgliedes, insbesondere der Schubstange 113 dient. Damit wird auch in diesem Bereich in der dazu vorgesehenen Aufnahmeöffnung 144 eine ausreichende Führung bei entsprechender gegenseitiger Passungswahl erzielt. Die in der Aufnahmeöffnung 144 aufgenommene bzw. eingesetzte Schubstange 113 ragt bis in den Bereich des Gelenkbrückenteils 134 vor und wird, wie bereits zuvor beschrieben, mit einem Hebel des Drehknopfes 121 bzw. der Drehknopfanordnung zur Verstellung der Fokussieroptik 6 verbunden. Wie bereits ebenfalls zuvor beschrieben, erfolgt eine entsprechende Übersetzung des Verstellweges durch die Anlenkung des Hebels 106 am Innengehäuse 2 und/oder, dem Tubusgehäuse 1, wodurch im Bereich des Gelenkbrückenteils 134 nur ein geringer Verstell weg in Richtung der Tubuslängsachse 105 notwendig ist und so auch mit einem minimalen Durchbruch bzw. einer Ausnehmung das Auslangen für die axiale Längsverstellung das Auslangen gefunden werden kann.
Weiters ist in der Fig. 11 noch jener Längssteg 123 zu ersehen, welcher zur radialen bzw. um- fangsmäßigen Ausrichtung der im Innengehäuse 2, der Halterung 3 sowie der Fassung 5 angeordneten bzw. daran gehalterten optischen Bauelemente dient. Der Längssteg 123 ragt dabei in Axialrichtung der Tubuslängsachse 105 gesehen, über die Stützflächen der Stützele- mente 140 bis 142 vor und greift dabei in die Kerbe 124 des Flansches 16 ein.
In der Fig. 12 ist ein Längsschnitt durch ein Tubusgehäuse 1 eines fernoptischen Geräts mit darin angeordneten optischen Bauelementen gezeigt, wobei dieses eine weitere und gegebe- nenfalls für sich eigenständige Ausführungsform darstellen kann. Hier werden wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 bis 11 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Fig. 1 bis 11 hingewiesen bzw. Bezug ge- nommen.
Das hier gezeigte fernoptische Gerät weist eine so genannte und dem Benutzer zuwendbare Okularseite 145 sowie eine in Richtung der Tubuslängsachse 105 davon distanzierte Objektivseite 146 auf. Als tragender Hauptbestandteil ist wiederum das zuvor beschriebene Tubus- gehäuse 1 vorgesehen, in welches die einzelnen optischen Bauelemente eingesetzt bzw. darin aufgenommen sind. Wie bereits zuvor beschrieben, bildet das Innengehäuse 2, die Halterung 3 und die Fassung 5 eine erste optische Baueinheit 147 aus. Diese optische Baueinheit 147 umfasst die im Innengehäuse 2 verstellbare Fokussieroptik 6, das Umkehrprisma 4 aus den Einzelprismen 18, 19 sowie die in der Fassung 5 angeordnete Rundoptik. Diese Baueinheit 147 ist bereits detailliert zuvor beschrieben worden. Mit deren Flansch 16 erfolgt eine Abstützung an den Stützelementen 140 bis 142 in axialer Richtung bezüglich der Tubuslängsachse 105. Die axiale Fixierung der Baueinheit 147 relativ bezüglich des Tubusgehäuses 1 erfolgt mittels des Befestigungsrings 31, welcher bevorzugt einschraubbar ins Tubusgehäuse 1 einsetzbar ist. Das Einsetzen der Baueinheit 147 erfolgt dabei unter gleichzeitiger Aufnahme des durch die Schubstange 113 gebildeten Stellgliedes in der in der Fig. 10 beschriebenen Aufnahmeöffnung 144 des Steges 143. Die Baueinheit 147 wird ausgehend von der Objektivseite 146 in das Tubusgehäuse 1 eingesetzt, entsprechend ausgerichtet und nachfolgend durch den Befestigungsring 31 gehaltert. Es wäre aber auch eine Einsetzbewegung ausgehend von der Okularseite 145 aus möglich.
Unabhängig davon wäre es aber auch noch möglich, den Flansch 16 des Innengehäuses 2 selbst mit einem Außengewinde zu versehen und so mit einem damit korrespondierenden Innengewinde am Tubusgehäuse 1 zu befestigen. Weiters wäre es aber auch noch möglich, das Innengehäuse 2 über den Flansch 16 durchsetzende Befestigungsmittel, wie Schrauben, Stifte, Federelemente oder dgl. am Tubusgehäuse 1 zu befestigen. Dies könnte im Bereich der zuvor beschriebenen Stützelemente 140 bis 142 erfolgen. Eine zweite optische Baueinheit 148 ist anschließend an die erste optische Baueinheit 147 ausgehend von der Objektivseite 146 in das Tubusgehäuse 1 eingesetzt. Diese zweite Baueinheit 148 umfasst ihrerseits zur Halterung der optischen Bauelemente einen Aufhahmekäfig 149, welcher über Zwischenschaltung eines Gewindes bzw. Stell- sowie Dichtelementen in das Tubusgehäuse 1 eingesetzt und dort positioniert gehalten wird.
Auf der von der Objektivseite 146 abgewendeten Okularseite 145 ist ebenfalls eine weitere dritte optische Baueinheit 150 vorgesehen und mit dem Tubusgehäuse 1 feststehend verbunden. Auch diese dritte optische Baueinheit 150 umfasst wiederum in Richtung der Tubusläng- sachse 105 mehrere hintereinander angeordnete Linsenelemente, welche in einem weiteren Aufnahmekäfig 151 gehalten sind. Zur Ausrichtung und Positionierung der okularseitigen Baueinheit 150 können am Tubusgehäuse 1 wiederum eigene Stützelemente vorgesehen sein, welche bezüglich des Umfangs der Tubuslängsachse 105 bevorzugt gleichmäßig an dessen Innenseite verteilt angeordnet bzw. ausgebildet sind. Wesentlich bei all diesen Stützelementen bzw. deren Anlageflächen oder Stützflächen ist, dass diese jeweils in einer Ebene zueinander angeordnet sind und die einzelen Ebenen jeweils entsprechend der optischen Gegebenheiten bevorzugt rechtwinkelig zur Tubuslängsachse 105 bzw. einer optischen Achse des fernoptischen Geräts ausgerichtet sind.
Mit dieser hier gezeigten Ausbildung der eigenständigen optischen Baueinheiten 147, 148, 150 ist es möglich, diese jeweils für sich eigenständig bzw. unabhängig voneinander herzustellen, exakt zu justieren und anschließend diese in das Tubusgehäuse 1 zur Bildung des fernoptischen Geräts einzusetzen. Dabei werden die ersten beiden Baueinheiten 147, 148 ausgehend von der Objektivseite 146 in das Tubusgehäuse 1 nacheinander eingesetzt. Die dritte optische Baueinheit 150 wird hingegen von der Okularseite 145 in das Tubusgehäuse 1 eingesetzt und darin gehaltert. Damit wird zusätzlich noch ein hoher Zeitaufwand für die Montage der ansonst vielen Einzelteile der optischen Bauelemente innerhalb des Tubusgehäuses 1 verringert, da die einzelnen optischen Baueinheiten 147, 148 bzw. 150 einbaufertig und vorjustiert zur Endmontage gelangen. Diese sind lediglich während der Montage im Tubusgehäuse 1 zueinander auszurichten bzw. einzustellen und in der vorpositionierten Lage relativ gegenüber dem Tubusgehäuse 1 festzulegen bzw. daran zu haltern. Unabhängig davon wäre es aber auch noch möglich, dass aus allen notwendigen optischen Bauelementen und den daraus gebildeten einzelnen optischen Baueinheiten 147, 148 sowie 150 eine einzige zusammengehörige und einstückige optische Baugruppe zusammengesetzt wird. Diese kann dann in einem einzigen Montagevorgang in das Tubusgehäuse 1 eingesetzt und daran bzw. darin befestigt zu werden. Dabei kann bevorzugt der Einbau bzw. das Einsetzen der zusammengehörigen, einstückigen optischen Baugruppe von der Objektivseite 146 her hin in Richtung auf die Okularseite 145 erfolgen, wobei aber auch ein Einsetzen von der gegenüberliegenden Okularseite 145 möglich ist.
In der Fig. 13 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform des fernoptischen Geräts, insbesondere dessen Verstellmechanik für die Fokussieroptik 6 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 bis 12 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Fig. 1 bis 12 hinge- wiesen bzw. Bezug genommen.
Im linken Teil des hier binokularen fernoptischen Geräts ist vereinfacht dargestellt, dass die Verstellmechanik ausgehend vom Drehknopf 121 entsprechend der Ausbildung, wie dies bereits in der EP 0 961 147 Al bzw. Bl bzw. B2 beschrieben worden ist, ebenfalls Anwendung finden kann. Für die Ausbildung des Winkelhebels in Verbindung mit dem Drehknopf 121 und der damit verbundenen Umwandlung der Drehbewegung des Drehknopfes 121 in eine Axialbewegung in Richtung der Tubuslängsachse 105 wird auf die EP 0 961 147 Al, Bl bzw. B2 hingewiesen sowie Bezug genommen und diese Offenbarung in die vorliegenden Anmeldung übernommen.
Die im Tubusgehäuse 1 angeordnete erste optische Baueinheit 147 entspricht dabei jener Ausbildung, wie diese bereits detailliert in den vorangegangenen Figuren, insbesondere den Fig. 1 bis 5, beschrieben und gezeigt worden ist. Es wurde lediglich die Verstellmechanik mit dem Hebel 106 weggelassen, wobei die Axialverstellung der Fokussieroptik 6 lediglich durch den Eingriff des Mitnehmerstiftes 115 in Verbindung mit der Schubstange 113 erfolgt. Das durch die Schubstange 113 gebildete Stellglied durchragt bevorzugt mit dem oder den Mitnehmerstiften 115 einerseits das Innengehäuse 2 und steht dort mit der Fokussieroptik 6, insbesondere dessen Fassung 7 in Wirkverbindung. Das weitere Ende der Schubstange 113 steht mit dem dem Tubusgehäuse 1 zugewendeten Ende des Winkelhebels 152 in Wirkverbindung bzw. ist daran angelenkt.
Dadurch ist es wiederum möglich, ausgehend vom Drehknopf 121 über den Winkelhebel 152 eine entsprechende Axialverstellung der Fokussieroptik 6 innerhalb der ersten optischen Baueinheit 147 zu erzielen. Unterschiedliche Stellungen sind in zueinander unterschiedlicher Strichdarstellung vereinfacht angedeutet.
Weiters ist im rechten oberen Bereich des fernoptischen Geräts an seiner Okularseite 145 dar- gestellt, dass zur leichteren Betätigung einer okularseitig angeordneten Augenmuschel 153, welche im Tubusgehäuse 1 bzw. am Aufnahmekäfig 151 der okularseitigen optischen Baueinheit 150 — siehe Fig. 12 — in Richtung der Tubuslängsachse 105 verstellbar ist, der Tubus bzw. ein Bauteil desselben eine dafür vorgesehene Freistellung 154 aufweist. Diese Freistellung 154 ist ausgehend vom drehknopfseitigen Bereich des Tubus fallend nach außen hin zum objektivseitigen Ende, nämlich der Objektivseite 146 hin als Abschrägung ausgebildet. Dadurch wird es einem Benutzer erleichtert, auch in kalten Jahreszeiten, wo eine Bedienung mit Handschuhen erfolgt, den äußeren Rand der Augenmuschel 153 leichter zu erfassen und so die Zug- oder Drehbewegung durchführen zu können, um eine Längsverstellung der Augenmuschel 153 in Richtung der Tubuslängsachse 105 durchführen zu können.
Durch diese einseitige Abschrägung bzw. Freistellung 154 erfolgt bei einer Aufbringung einer Kraft, wie diese vereinfacht durch einen Pfeil mit der Kennung „F" auf die Augenmuschel 153 angedeutet ist, eine einwandfreie Abstützung des in das Tubusgehäuse 1 hineinragenden rohrformigen Bauteils der Augenmuschel 153. Diese Krafteinwirkung kann bei einem Hinun- terfallen des fernoptischen Geräts auftreten, da aufgrund der Anordnung des Schwerpunktes derartige fernoptische Geräte zumeist im Bereich der Okularseite 145 schräg am Untergrund auffallen.
Durch diese schräge Freistellung 154 wird somit nicht nur die Bedienung erleichtert, sondern auch eine ausreichende Tragfähigkeit und Abstützung der Augenmuschel 153 am Tubus, insbesondere einem Bauteil desselben, wie beispielsweise dem Tubusgehäuse 1, erzielt. In den Fig. 14 und 15 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausfuhrungsform des fernoptischen Geräts, insbesondere dessen Verstellmechanik im Bereich der Drehknopfanordnung für die Fokussierung gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 bis 13 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Fig. 1 bis 13 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Das hier gezeigte fernoptische Gerät ist als binokulares Fernrohr ausgebildet und weist zwei über Gelenkbrücken verbundene Tubusgehäuse 1 auf. Zur Fokussierung ist im Bereich der Okularseite 145 anschließend an die dieser näher liegenden Gelenkbrücke der Drehknopf 121 zur Fokussierung daran angeordnet. Der Drehknopf 121 weist an seiner der Okularseite 145 zugewendeten Seite eine Deckplatte 155 auf. An deren Oberseite, also der dem Benutzer zugewendete Seite, ist zusätzlich ein die Oberseite überragender Markierungssteg 156 vorgesehen, welcher zusätzlich noch radial den Drehknopf 121 nach außen hin überragen kann. We- sentlich ist bei der Ausbildung des Markierungssteges 156, dass dieser nicht nur ein optisches Erkennungsmerkmal für die relative Stellung des Drehknopfes 121 bezüglich der Fokussier- optik 6 darstellt, sondern auch eine taktile bzw. haptische Wahrnehmung durch Tasten bzw. Fühlen auch bei Nacht ermöglicht wird. Der Markierungssteg 156 ist hier lediglich im Bereich der Deckplatte 155 angeordnet, wobei sie jedoch unabhängig davon auch möglich ist, diesen auch am äußeren Umfang des Drehknopfes 121 als Längssteg anzuordnen, welcher wiederum den Drehknopf 121 radial nach außen hin überragt. Dadurch wird eine zusätzliche Möglichkeit geschaffen, die relative Lage des Drehknopfes 121 und damit verbunden der Fo- kussieroptik 6 bezüglich des fernoptischen Geräts festzulegen bzw. erkennen zu können.
In den Fig. 16 und 17 ist der Strahlengang durch die zuvor beschriebenen optischen Bauteile detailliert dargestellt, wobei in der Fig. 16 die bisher verwendeten optischen Bauteile und in der Fig. 17 die zu den optischen Baueinheiten 147, 148 sowie 150 zusammengefassten erfindungsgemäßen optischen Bauelemente dargestellt sind.
Die in der Fig. 16 dargestellten einzelnen optischen Bauelemente sind jeweils für sich in verschiedenen relativen Lagen zueinander in das Tubusgehäuse 1 - hier nicht näher dargestellt - eingesetzt und dort positioniert gehaltert. Zum Einstellen des fernoptischen Geräts auf unterschiedliche Entfernungen ist wiederum eine Fokussieroptik 6 vorgesehen, welche dem Um- kehrprisma 4 in Richtung der Objektivseite 146 vorgeschaltet ist. Objektivseitig ist eine feststehende Linsenanordnung vorgesehen. Anschließend an das Umkehrprisma 4 ist okularseitig eine weitere Linsenbaugruppe vorgesehen, welche die eintretenden Strahlen entsprechend für das Auge des Betrachters bündeln.
In der Fig. 17 ist die erfindungsgemäß ausgebildete Optik aus den einzelnen zusammengehörigen Baueinheiten 147, 148 sowie 150 gezeigt. Durch entsprechende Auswahl der optischen Linsengruppen ist es nunmehr möglich, mit geringeren Abmessungen, insbesondere im Querschnitt, im Bereich der hier mittleren optischen Baueinheit 147 das Auslangen zu finden und trotzdem eine ausreichende Qualität für den Benutzer sicher zu stellen. Dadurch wird der
Strahlengang auch schon vor der Fokussiereinheit mehr gebündelt bzw. verengt, was zu einer Querschnittsmäßigen Reduzierung der Baueinheit 147 führt. Durch diese Wahl können bei gleichem objektivseitigem Eintrittsquerschnitt der Linsenanordnung die weiteren hin zur Oku- larseite 145 angeordneten optischen Bauelemente bei gleicher Betrachtungsqualität mit gerin- gerem Querschnitt ausgeführt werden. Dies führt nicht nur zu einer Gewichtsreduktion sondern auch zu finanziellen Einsparungen. Darüber hinaus wird es dadurch auch noch möglich, die äußere Querschnittsabmessung des Tubusgehäuses 1 mit einer geringeren Abmessung auszubilden, wodurch die Handhabbarkeit des gesamten femoptischen Geräts auch für Benutzer mit kleineren Händen bzw. Fingern erleichtert wird. Damit wird es möglich, ohne einer großen Aufweitung der Griffstellung zwischen den gekrümmten Fingern und dem gegenüberliegenden Daumen auch über einen längeren Zeitraum eine Betrachtung durchzuführen.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten des fernoptischen Geräts, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Aus- führungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der darge- stellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit um- fasst. Der Ordnung halber sei abschließend daraufhingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des fernoptischen Geräts dieses bzw. dessen Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrunde liegende Aufgabe kann der Be- Schreibung entnommen werden.
Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1, 2; 3, 4, 5; 6; 7; 8; 9, 10, 11; 12; 13; 14; 15; 16; 17 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den De- tailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.
B e Z U g S Z e i c h e n a u f s t e l l u n g
1 Tubusgehäuse 117 Ebene
2 Innengehäuse 118 Hebelarm
3 Halterang 119 Hebelarm
4 Umkehrprisma 120 Ausnehmung
5 Fassung
121 Drehknopf
6 Fokussieroptik 122 Arm
7 Fassung 123 Längssteg
8 Doppelpfeil 124 Kerbe
9 Steg 125 Durchsetzung
10 Steg
126 Breite
11 Seite 127 Schubstangenabschnitt
12 Seite 128 Höhe
13 Basisfläche 129 Stützscheibe
14 Basisfläche 130 Federelement
15 Lochscheibe
131 Stützscheibe
16 Flansch 132 Halteelement
17 Flansch 133 Außenseite
18 Einzelprisma 134 Gelenksbrückenteil
19 Einzelprisma 135 Gelenksbrückenteil
20 Luftspalt
136 Schwenkachse
21 Blende 137 Verstärkungssteg
22 Außenbund 138 Verstärkungsteil
31 Befestigungsring 139 Verstärkungsteil
140 Stützelement
101
102 141 Stützelement
103 142 Stützelement
104 143 Steg
105 Tubuslängssachse 144 Aufnahmeöffnung
145 Okularseite
106 Hebel
107 Schwenkachse 146 Objektivseite
108 Schenkel 147 Baueinheit
109 Schenkel 148 Baueinheit
110 Abschnitt 149 Aufhahmekäfig
150 Baueinheit
111 Schwenklager
112 Schwenklager 151 Aufhahmekäfig
113 Schubstange 152 Winkelhebel
114 Führung 153 Augenmuschel
115 Mitnehmerstift 154 Freistellung
116 Öffnung 155 Deckplatte

Claims

P a t e n t a n S p r ü c h e
1. Fernoptisches Gerät mit wenigstens einem Tubus mit einem Umkehrprisma (4) und einer Fokussieroptik (6), die in Tubuslängsrichtung verschiebbar geführt ist, gekenn- zeichnet durch ein im Tubusgehäuse (1) befestigtes Innengehäuse (2) zur Führung der Fokussieroptik (6) mit einer Halterung (3), an der das Umkehrprisma (4) befestigt ist.
2. Fernoptisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (3) einstückig mit dem Innengehäuse (2) ausgebildet ist.
3. Fernoptisches Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (3) durch wenigstens einen sich in Richtung des Okulars erstreckenden Steg (9, 10) gebildet ist.
4. Fernoptisches Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (9,
10) an einer Seite (11, 12) des Umkehrprismas (4) flächig anliegt.
5. Fernoptisches Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Halterung (3) eine Fassung (5) für eine Rundoptik an der von der Fokus- sieroptik (6) abgewandten Seite des Umkehrprismas (4) befestigt ist.
6. Fernoptisches Gerät nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (9, 10) die Fassung (5) für die Rundoptik mit dem Innengehäuse (2) verbindet.
7. Fernoptisches Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengehäuse (2) einen als Lochscheibe (15) ausgebildeten Abschnitt aufweist, an dem das Umkehrprisma (4) mit seiner dem Objektiv zugewandten Basisfläche (14) angeordnet ist.
8. Fernoptisches Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengehäuse (2) einen nach außen ragenden Flansch (16) zur Positionierung und/oder Befestigung an dem Tubusgehäuse (1) aufweist.
9. Femoptisches Gerät nach Anspruch 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (9, 10) an der Lochscheibe (15) des Innengehäuses (2) angeordnet ist.
10. Fernoptisches Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Umkehrprisma (4) wenigstens zwei Einzelprismen (18, 19) umfasst, zwischen die sich eine Blende (21) erstreckt, die an dem Innengehäuse (2) befestigt ist.
11. Fernoptisches Gerät nach Anspruch 7 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (21) an der Lochscheibe (15) des Innengehäuses (2) befestigt ist.
12. Fernoptisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokussieroptik (6) mit einem Stellglied (113) in Tubuslängsrichtung verschiebbar ist, wobei an dem Innengehäuse (2) ein Hebel (106) um eine zur Tubuslängsachse (105) senkrecht verlaufende Schwenkachse (107) verschwenkbar angelenkt ist und der He- bei (106) mit seinem einen Hebelarm (118) mit dem Stellglied (113) und mit seinem anderen Hebelarm (119) mit der Fokussieroptik (6) in Wirkverbindung steht.
13. Fernoptisches Gerät mit wenigstens einem Tubus mit einer Fokussieroptik (6), die mit einem Stellglied (113) in dem Tubus in Tubuslängsrichtung verschiebbar ist, insbe- sondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Tubus ein Hebel (106) um eine zur Tubuslängsachse (105) senkrecht verlaufende Schwenkachse (107) verschwenkbar angelenkt ist, der mit seinem einen Hebelarm (118) mit dem Stellglied (113) und mit seinem anderen Hebelarm (119) mit der Fokussieroptik (6) in Wirkverbindung steht.
14. Fernoptisches Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel
(106) an einer Innenseite eines Tubusgehäuses (1) angeordnet und gekrümmt ausgebildet ist.
15. Fernoptisches Gerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei Pro- jektion des gekrümmten Hebels (106) auf eine Ebene (117), die senkrecht zur Schwenkachse
(107) des Hebels (106) verläuft, der Hebelarm (118), mit dem das Stellglied (113) in Wirkverbindung steht, eine kürzere Länge (a) aufweist, als der Hebelarm (119), der mit der Fokussieroptik (6) in Wirkverbindung steht.
16. Fernoptisches Gerät nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokussieroptik (6) eine Fassung (7) aufweist, an der der eine Hebelarm (119) angreift.
17. Fernoptisches Gerät nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (106) gabelförmig ausgebildet ist, wobei für jeden Schenkel (108, 109) der Gabel ein Schwenklager (111, 112) vorgesehen ist.
18. Fernoptisches Gerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (113) mit einem Abschnitt (110) des gabelförmigen Hebels (106) zwischen den beiden Schwenklagern (111, 112) in Wirkverbindung steht.
19. Fernoptisches Gerät nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeich- net, dass das Stellglied (113) durch eine Schubstange gebildet ist, die parallel zur Tubuslängsachse (105) geführt ist und an dem Hebel (106) gelenkig angreift.
20. Fernoptisches Gerät nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Tubus ein Innengehäuse (2), in dem die Fokussieroptik (6) verschiebbar gelagert ist, und ein Außengehäuse (1) aufweist, wobei der Hebel (106) auf der Außenseite des Innengehäuses (2) angelenkt ist und dieser zwischen Innengehäuse (2) und Außengehäuse (1) angeordnet ist.
21. Fernoptisches Gerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das In- nengehäuse (2) zum Angriff des Hebels (106) an der Fokussieroptik (6) eine Öffnung (116) aufweist.
22. Fernoptisches Gerät nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass anschließend an die dem Innengehäuse (2) zugeordnete optische Baueinheit (147) im Tubus, insbesondere dem Tubusgehäuse (1), objektivseitig eine zweite optische Baueinheit (148) als Objektivoptik angeordnet ist.
23. Femoptisches Gerät nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass anschließend an die dem Innengehäuse (2) zugeordnete optische Baueinheit (147) im Tubus, insbesondere dem Tubusgehäuse (1), okularseitig eine dritte optische Baueinheit (150) als Okularoptik angeordnet ist.
24. Fernoptisches Gerät nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Tubus okularseitig eine Freistellung (154) aufweist, welche ausgehend von einem zwischen den Tubusgehäusen (1) angeordneten Drehknopf (121) abfallend hin in Richtung auf das objektivseitige Ende ausgerichtet ist.
25. Fernoptisches Gerät mit wenigstens einem Tubus zur Aufnahme von optischen Bauelementen, bei dem der Tubus ein Tubusgehäuse (1) aus einem Leichtmetallwerkstoff umfasst, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Leichtmetallwerkstoff Magnesium bzw. eine Magnesium enthaltende Legierung ge- wählt ist.
26. Fernoptisches Gerät nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass am Tubusgehäuse (1) an seiner Außenseite (133) und in Richtung seiner Tubuslängsachse (105) voneinander distanziert mindestens zwei Gelenkbrückenteile (134, 135) angeordnet sind, zwi- sehen welchen zusätzlich ein sich brücken- bzw. bogenförmig erstreckender, die Gelenkbrückenteile (134, 135) verbindender und die Außenseite (133) überragender Verstärkungssteg (137) angeordnet ist.
27. Fernoptisches Gerät nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Ver- Stärkungssteg (137) bezüglich einer durch die Gelenkbrückenteile (134, 135) definierten
Schwenkachse (136) seitlich bezüglich der Schwenkachse (136) an die Gelenkbrückenteile (134, 135) anschließend angeordnet ist.
28. Fernoptisches Gerät nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeich- net, dass am Tubusgehäuse (1) im Bereich der Gelenkbrückenteile (134, 135) jeweils ein weiterer die Außenseite (133) des Tubusgehäuses (1) überragender Verstärkungsteil (138, 139) angeordnet ist.
29. Fernoptisches Gerät nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Tubusgehäuses (1) bezüglich der Tubuslängsachse (105) über den Umfang verteilt mindestens drei über die innere Oberfläche in Richtung auf die Tubuslängsachse (105) vorragende Stützelemente (140 bis 142) vorgesehen sind, die zur Abstützung des im Tubusgehäuse (1) aufzunehmenden Innengehäuses (2) von einer Objektivseite (146) in Richtung der Tubuslängsachse (105) hin zu einer Okularseite (145) dienen.
30. Fernoptisches Gerät nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Stützelemente (140) in etwa rohrförmig ausgebildet ist und zur Aufnahme eines Stellgliedes (113), welches zur Längsverstellung einer Fokussieroptik (6) vorgesehen ist, dient.
31. Fernoptisches Gerät nach einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Tubusgehäuse (1) durchgängig nahezu eine einheitliche Wandstärke in einer unteren Grenze von 0,5 mm und einer oberen Grenze von 1 ,5 mm aufweist.
32. Verfahren zum Zusammenbau von optischen Bauelementen mit einem Tubus zu einem fernoptischen Gerät, insbesondere dem Einsetzen in ein Tubusgehäuse (1), dadurch gekennzeichnet, dass aus den optischen Bauelementen zuerst jeweils mehrere einzelne zusammengehörige optische Baugruppen (147, 148, 150) zusammengebaut werden und an- schließend diese Baugruppen (147, 148, 150) mit dem Tubus zu einer Einheit zusammengesetzt und daran gehaltert werden.
33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einsetzen der optischen Baugruppen (147, 148, 150) in den Tubus diese vor deren Befestigung am Tu- bus zueinander vorpositioniert und ausgerichtet werden.
34. Verfahren nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass die aus den optischen Bauelementen gebildeten optischen Baugruppen (147, 148, 150) zu einer einzigen zusammengehörigen, einstückigen optischen Baugruppe zusammengesetzt werden und diese ausgehend von einer Objektivseite (146) hin in Richtung auf eine Okularseite (145) in das Tubus gehäuse (1) eingesetzt wird.
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