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    • 专利摘要:
    Eine Bildstabilisiervorrichtung ist, um die Stellung mindestens eines optischen Elements, welches ein optisches System bildet, zu halten, ausgebildet zum Steuern des Winkels des mindestens einen optischen Elements relativ zur optischen Achse des optischen Systems. Die Bildstabilisiervorrichtung enthält eine Fixiereinrichtung, die, wenn ein vorbestimmtes Ereignis nachgewiesen wird, während die erwähnte Steuerung durchgeführt wird, den Winkel des mindestens einen optischen Elements als denjenigen Winkel fixiert, den es zum Zeitpunkt des Nachweises des Ereignisses einnimmt.
    公开号:DE102004001349A1
    申请号:DE200410001349
    申请日:2004-01-08
    公开日:2004-07-22
    发明作者:Shunichi Haga
    申请人:Nikon Corp；Nikon Vision Co Ltd；Nippon Kogaku KK；
    IPC主号:G02B23-00
    专利说明:
    [0001] Die Erfindung betrifft eine Bildstabilisiervorrichtungfür denEinbau in eine optische Vorrichtung wie zum Beispiel ein Fernrohr,ein Fernglas oder eine Videokamera.
    [0002] Ein Schwenk-/Kipp-Steuerverfahrenfür eine herkömmlicheBildstabilisiervorrichtung ist beispielsweise in der japanischenPatentanmeldungs-Offenlegungsschrift2001-100106 offenbart. Der in dieser Schrift offenbarte Stand derTechnik betrifft eine Bildstabilisiervorrichtung mit einem aufrichtendenPrisma, einer Kardanaufhängung,an der das aufrichtende Prisma gelagert ist, einer Winkelgeschwindigkeits-und Stellungs-Regeleinrichtung zum Regeln der Lage der Kardanaufhängung, umeine vibrationsarme Funktionsweise zu erreichen. In dieser Vorrichtungwird bei einem Schwenk-/Kipp-Vorgang die Verstärkung der Stellungsregelungentweder von Hand oder gemäß einerAnforderung seitens einer Bedienungsperson oder automatisch aufder Grundlage des erfassten Schwenk-/Kipp-Vorgangs derart geregelt,dass eine Nachführungder Kardanaufhängung zuder optischen Achse des Objektivs verbessert und ein ruhiger Schwenk-/Kipp-Vorgangerreicht wird.
    [0003] Allerdings soll bei diesem Standder Technik die Bewegung des Prismateils äußere Schwingungen während desSchwenk-/Kipp-Vorgangs simulieren, um die Nachführung der Kardanaufhängung zu deroptischen Achse des Objektivs zu verbessern. Deshalb leidet dieserStand der Technik an dem Problem, dass bei Ausführung eines Schwenk-/Kipp-Vorgangsdie Schwingungsdämpfungbeeinträchtigtwird und das Betrachtungsobjekt stark vibriert.
    [0004] Ein Ziel der vorliegenden Erfindungist es, die Sichtbarkeit des Bilds bei einem Schwenk-/Kipp-Vorganginnerhalb einer Bildstabilisiervorrichtung für optische Geräte zu verbessern.
    [0005] Um dieses Ziel zu erreichen, wirderfindungsgemäß eine Bildstabilisiervorrichtunggeschaffen, die zur Aufrechterhaltung der Lage zumindest eines optischenSystems dazu ausgebildet ist, den Winkel von zumindest einem optischenElement gegenüber deroptischen Achse des optischen Systems zu steuern, umfassend eineFixiereinrichtung, die, wenn ein vorbestimmtes Ereignis während derAusführungdes Regelvorgangs nachgewiesen wird, den Winkel des mindestens einenoptischen Elements auf denjenigen Winkel fixiert, den es zum Zeitpunktdes Nachweises des Ereignisses einnimmt.
    [0006] In der erfindungsgemäßen Bildstabilisiervorrichtungwird bevorzugt, dass die Fixiereinrichtung eine Detektoreinrichtungaufweist fürden Nachweis des Winkels zumindest eines optischen Elements im Zeitpunktdes Auftretens des Ereignisses, weiterhin eine Speichereinrichtungzum Speichern des von der Detektoreinrichtung erfassten Winkels,und eine Signalausgabeeinrichtung zum Ausgeben eines Signals zumHalten der Richtung des mindestens einen optischen Elements aufdem gespeicherten Winkel.
    [0007] In der erfindungsgemäßen Bildstabilisiervorrichtungwird bevorzugt, dass die Bildstabilisiervorrichtung außerdem aufweist:eine Treibereinrichtung zum Steuern des Winkels des mindestens einenoptischen Elements, wobei die Fixiereinrichtung aufweist: eine inder Treibereinrichtung vorgesehene Rückhalteeinrichtung zum Beschränken derBewegung der Treibereinrichtung, und eine Signalausgabeeinrichtungzum Ausgeben eines Signals, welches die Rückhalteeinrichtung veranlaßt, dieBewegung zu beschränken.
    [0008] In der erfindungsgemäßen Bildstabilisiervorrichtungbefindet sich vorzugsweise eine Empfangseinrichtung zum Empfangeneines Operationsbefehls, durch das die Fixiereinrichtung den über die Empfangseinrichtungempfangenen Operationsbefehl als das Ereignis zum Vornehmen derFixierung betrachtet.
    [0009] Ein erfindungsgemäßes Fernglas ist mit der obenerläutertenerfindungsgemäßen Bildstabilisiervorrichtungausgestattet.
    [0010] 1A isteine Draufsicht auf ein Fernglas gemäß einer ersten Ausführungsformder Erfindung.
    [0011] 1B isteine Rückansichtdes Fernglases gemäß der erstenAusführungsformder Erfindung.
    [0012] 1C isteine Frontansicht eines Fernglases gemäß der ersten Ausführungsformder Erfindung.
    [0013] 2 istein Diagramm der inneren Struktur des Fernglases der ersten Ausführungsform.
    [0014] 3A isteine Frontansicht der Struktur einer Bildstabilisiervorrichtungdes Fernglases der ersten Ausführungsform.
    [0015] 3B isteine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 3A.
    [0016] 4 istein Blockdiagramm des Aufbaus der Bildstabilisiervorrichtung desFernglases nach der ersten Ausführungsform.
    [0017] 5 isteine Frontansicht der Struktur einer Bildstabilisiervorrichtungeines Fernglases gemäß einerzweiten Ausführungsformder Erfindung.
    [0018] 6 isteine vergrößerte Ansichteiner zu öffnendenund schließendenZwinge gemäß der zweitenAusführungsform.
    [0019] Im folgenden wird eine erste Ausführungsformder Erfindung beschrieben. Die nachfolgende Beschreibung der Ausführungsformrichtet sich auf eine Anordnung, in der eine Bildstabilisiervorrichtung inein optisches Geräteingebaut ist, welches hier die Form eines Fernglases oder Feldstechershat. Allerdings versteht sich, dass die Erfindung auch bei anderenoptischen Gerätenals Ferngläserangewendet werden kann. Beispielsweise kann die Erfindung bei unterschiedlichenoptischen Gerätenangewendet werden, in denen Vibrationsarmut erwünscht ist, wie zum Beispielbei Fernrohren in Form von Teleskopen, bei Videokameras und beiKameras.
    [0020] Im folgenden wird ein mit einer Bildstabilisiervorrichtungausgestattetes Fernglas als erste Ausführungsform der Erfindung beispielhaftunter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben.
    [0021] 2 istein Diagramm, welches den inneren Aufbau des Fernglases gemäß der Ausführungsformveranschaulicht.
    [0022] Wie in 2 gezeigtist, ist das mit einer erfindungsgemäßen Bildstabilisiervorrichtungausgestattetes Fernglas mit einer Fernglasoptik 10, einem dieFernglasoptik 10 aufnehmenden Gehäuse 1 und einer Bildstabilisiervorrichtung 100 zumReduzieren von Bildschwingungen, wie beispielsweise durch Zitterneiner am Gehäuseanliegenden Hand hervorgerufen werden, ausgestattet.
    [0023] Die Fernglasoptik 10 enthält ein Objektivsystem 11,ein Okularsystem 13 und eine Zwischenoptik 12 zwischendem Objektivsystem 11 und dem Okularsystem 13.Das Objektivsystem 11 enthält Objektivlinsen 11R und 11L.Das Okularsystem 13 enthält Okularlinsen 13R und 13L.Die Zwischenoptik 12 ist dazu ausgebildet, Lichtströme von demObjektivsystem 11 zu dem Okularsystem 13 zu leiten.Die Zwischenoptik 12 dient zur optischen Korrektur, umzu vermeiden, dass ein beobachtetes Ziel aus dem Gesichtsfeld hinausgelangt,wenn das Fernglas vibriert oder wackelt. Die Zwischenoptik 12 enthält beispielsweiseaufrichtende Prismen 12R und 12L, die die Funktionhaben, ein auf dem Kopf stehendes Bild in ein aufrecht stehendesBild umzusetzen.
    [0024] Das Gehäuse 1 nimmt mindestensdas Objektivsystem 11, das Okularsystem 13 unddie Bildstabilisiervorrichtung 100 auf. Bei dieser Ausführungsformbefinden sich das Gehäuse 1 unddie oben erläuterteZwischenoptik 12 in einer solchen Lage, dass ihre Relativ-Winkelstellungveränderbarist.
    [0025] 3A und 3B zeigen den Aufbau derBildstabilisiervorrichtung 100 nach dieser Ausführungsformvon der Vorderseite bzw. von oben.
    [0026] Wie in den 3A und 3B gezeigtist, besitzt die Bildstabilisiervorrichtung 100 eine Kardanaufhängung 110,die die Zwischenoptik 12 derart hält, dass diese eine Winkelversetzungum zwei Drehachsen auszuführenvermag. Die Kardanaufhängung 110 dientals Einrichtung zum Halten der Zwischenoptik 12 mit zweiDrehwellen gegenüberdem Gehäuse 1 derart,dass eine Winkelversetzung möglichist.
    [0027] Die Kardanaufhängung 110 enthält ein Ausrüstkardanelement 111 miteiner Drehachse entlang der X-Richtung und ein inneres Kardanelement 112 miteiner Drehachse entlang der Y-Richtung.
    [0028] Das innere Kardanelement 112 wirdvon einer Drehwelle 112a derart gelagert, dass es gegenüber dem äußeren Kardanelement 111 drehbarist. Das äußere Kardanelement 111 wirdvon einem Drehwelle 111a derart gelagert, dass es gegenüber demGehäuse 1 drehbarist.
    [0029] Das innere Kardanelement 112 hält die aufrichtendenPrismen 12R und 12L zwischen zwei plattenähnlichenGliedern 112b und 112c, wie in 3B gezeigt ist. Die plattenähnlichenGlieder 112b und 112c besitzen Öffnungen 112d bzw. 112e anStellen des linken bzw. des rechten optischen Wegs.
    [0030] Wenn bei dem oben erläutertenAufbau in dem Gehäuse 1 eineErschütterungstattfindet oder ein Schwenk-/Kipp-Vorgang ausgeführt wird,werden die Kardanelemente 111 und 112 gegenüber dem Gehäuse 1 durchTrägheitskraftin der Weise gedreht, dass die Richtung der optischen Achsen der aufrichtendenPrismen 12R und 12L gegenüber dem Trägheitssystem (das heißt in Bezugauf die Erde) unverändertbleiben.
    [0031] An dem äußeren Kardanelement 111 istein Winkelgeschwindigkeitsdetektor 121 gelagert, um dieWinkelgeschwindigkeit ωxder Drehbewegung um die Drehwelle 111a, die in Richtungder X-Achse orientiert ist, zu erfassen. An dem inneren Kardanelement 112 istein Winkelgeschwindigkeitsdetektor 122 zum Erfassen derWinkelgeschwindigkeit ωyder Drehbewegung um die Drehwelle 112a, die in Richtungder Y-Achse orientiert ist, gelagert. Die Winkelgeschwindigkeitsdetektoren 121 und 122 bestehen beispielsweiseaus piezoelektrischen Vibrations-Gyrosensoren.
    [0032] Darüber hinaus wird ein Winkelversatzdetektor 141 zumErfassen eines Winkelversatzes (das ist eine Änderung der Winkelstellung) θx der durchdie Drehung verursacht ist, an der in Richtung der X-Achse orientiertenDrehwelle 111a angebracht. Außerdem ist ein Aktuator 131 zumdrehenden Antreiben der Drehwelle 111a, die in Drehrichtungverlagert wurde, an der Drehwelle 111a befestigt, um diesezurückzustellen.In ähnlicherWeise ist ein Winkelversatzdetektor 142 zum Erfassen einesdurch die Drehung verursachten Winkelversatzes θy sowie ein Aktuator 132 zumdrehenden Antreiben der durch Drehung in Drehrichtung versetztenDrehwelle 112a an der in Richtung der Y-Achse orientiertenDrehwelle 112a angebracht, um die Drehwelle zurückzustellen.
    [0033] Damit lassen sich der Winkelversatzbei der Drehung des äußeren unddes inneren Kardanelements 111 und 112 um Achsenin X-Richtung und Y-Richtung anhand der Ausgangssignale der Winkelversatzdetektoren 141 und 142 erfassen.
    [0034] Die Aktuatoren 131 und 132 sinddazu ausgebildet, einen Dreheinfluss in eine solche Richtung auszuführen, dassdie optische Achse der aufrichtenden Prismen 12R und 12L,die von den Kardanelementen 111 und 112 getragenwerden, und die durch Trägheitskraftgedreht wurden, in Übereinstimmung gebrachtwerden mit der optischen Achse des Objektivsystems 11.Die Richtung, in der die optische Achse der aufrichtenden Prismen 12R und 12L (dasist die optische Achse der Zwischenoptik 12) zu korrigierenist, wird im folgenden als Original- oder Ausgangsstellung bezeichnet.
    [0035] Die Aktuatoren 131 und 132 können beispielsweiseServomechanismen sein. Die Winkelversatzdetektoren 141 und 142 können Drehcodierer enthalten.
    [0036] 4 istein Blockdiagramm der Bildstabilisiervorrichtung 100 derAusführungsform.
    [0037] Wie in 4 gezeigtist, enthältdie Bildstabilisiervorrichtung eine CPU 601, einen Verstärker 602, einenA-/D-Wandler 603, einen Speicherteil 604 und einenD-/A-Wandler 605. Dieses Steuersystem befindet sich indem Gehäuse 1.
    [0038] 1A, 1B und 1C sind eine Draufsicht, eine Frontansichtbzw. eine Rückansicht,die das äußere Erscheinungsbilddes mit der erfindungsgemäßen Bildstabilisiervorrichtung 100 bestückten Fernglases veranschaulichen.
    [0039] Wie in 1A zusehen ist, ist die Bildstabilisiervorrichtung 100 mit einerStrom-Ein-/Aus-Taste 104,einer Schwingungsdämpfungs-Ein-/Aus-Taste 105 undeiner Schwenk-/Kippen-Taste 106 ausgestattet. Die über dieseTasten eingegebenen Operationsbefehle werden gemäß 4 an die CPU 601 gesendet, diedie Funktion des Erfassens des Status der jeweiligen Tasten aufweist.
    [0040] Die Taste 104 für Strom-Ein/Ausdient zum Steuern der Stromzufuhr zu der Bildstabilisiervorrichtung 100.Beim Niederdrückender Strom-Ein-/Aus-Taste 104 wird der Bildstabilisiervorrichtung 100 elektrischeLeistung zur Verfügunggestellt.
    [0041] Ansprechend auf das Niederdrücken der Strom-Ein-/Aus-Taste 104 aktiviertdie CPU 601 die Schwingungsdämpfungs-Ein-/Aus-Taste 105 und lädt ein Programmzur Ausführungder Vibrationsdämpfungsfunktion,welches im Speicherteil 604 abgespeichert ist. Nach Empfangeines Ausfallsbefehls führtdie CPU 601 einen Prozeß (das heißt, eine Initialisierung) aus,um die optische Achse der Zwischenoptik 12 in Übereinstimmungzu bringen mit der optischen Achse des Objektivsystems 11,anschließendbeendet sie die Stromzufuhr in der Bildstabilisiervorrichtung 100.
    [0042] Die Vibrationsdämpfungs-Ein-/Aus-Taste 105 dientzum Eingeben von Befehlen, die die Vibrationsdämpfungsfunktion freigeben odersperren. Die Vibrationsdämpfungs-Ein-/Aus-Tasteist dazu ausgebildet, Zuständeder Vibrationsdämpfungsfunktion abwechselndfreizugeben und zu sperren.
    [0043] Nach Maßgabe des von der Vibrationsdämpfungs-Ein-/Aus-Taste 105 kommendenBefehls kann ein Fernglas als Fernglas mit Vibrationsdämpfungsfunktionbenutzt werden, wenn letzteres sich in freigegebenem Zustand befindet,es kann als normales Fernglas benutzt werden, wenn die Vibrationsdämpfungsfunktiongesperrt ist.
    [0044] Bei Erhalt eines Befehls zum Umschaltenauf den Vibrationsdämpfungsmodusvon der Vibrationsdämpfungs-Ein-/Aus-Taste 105 startetdie CPU einen Prozeß zumStabilisieren des Bildes gemäß dem Programm.
    [0045] Bei Erhalt eines Ausschaltbefehlsveranlaßt dieCPU 601, dass die optische Achse der Zwischenoptik 12 in Übereinstimmunggebracht wird mit der optischen Achse des Objektivsystems 11,und dann beendet sie den Prozeß.Dies deshalb, weil das Fernglas als normales Fernglas verwendetwird, wenn die Vibrationsdämpfungsfunktiongesperrt ist.
    [0046] Allerdings wird, wenn der Modus wiederauf den Vibrationsdämpfungsmodusgeschaltet ist, weiterhin Strom zugeführt, so dass die Vibrationsdämpfungsfunktionsofort nach dem Umschalten gestartet werden kann.
    [0047] Die Schwenk-/Kipp-Taste 106 istein Bedienungsteil, der im Vibrationsdämpfungsmodus aktiv gemachtwird. Diese Taste dient zur Eingabe der Absicht des Benutzers, einenSchwenk-/Kipp-Vorgang auszuführen.In der folgenden Beschreibung wird der Zustand, in welchem dieseTaste niedergedrücktist, als Schwenk-/Kipp-Modus bezeichnet. Die CPU 601 hatdie Funktion, den niedergedrücktenZustand dieser Taste zu erfassen, und sie interpretiert den niedergedrückten Zustandals Schwenk-/Kipp-Modus, um einen Prozeß auszuführen, der im folgenden beschriebenwird.
    [0048] Wenn der Benutzer den Finger vondieser Taste nimmt, sperrt die CPU 601 den Schwenk-/Kipp-Modus,um die Bildstabilisiervorrichtung in den Schwingungsdämpfungsmoduszurückzubringen.
    [0049] Währendbei der in 1A dargestellten Ausgestaltungdie Tasten auf der Oberseite des Gehäuses angeordnet sind, können siean irgendeiner Stelle des Gehäuses 1 angeordnetsein, so lange sie manipuliert werden können.
    [0050] Die Strom-Ein-/Aus-Taste 104 unddie Vibrationsdämpfungs-Ein-/Aus-Taste 105 können alseinzelne Taste ausgebildet sein, während Funktionen kombiniertsind.
    [0051] Die Bildstabilisiervorrichtung 100 enthält eineAnzeige im Sichtfeld 108 innerhalb des Sichtfeldes 106 voneiner der Okularlinsen 13R und 13L. Die Anzeigeim Sichtfeld 108 besteht zum Beispiel aus einer LED-Anzeige,die im Schwenk/Kipp-Modus eingeschaltet wird.
    [0052] Auf der Oberseite des Gehäuses 1 befindet sichaußerdemeine Anzeige 109 zum Anzeigen des Ein-/Aus-Zustands derStrom-Ein-/Aus-Taste 104 und der Schwingungsdämpfungs-Ein-/Aus-Taste 105 oderdergleichen, außerdemein Fokussierknopf 144 zur Scharfeinstellung. Die Anzeige 109 bestehtzum Beispiel aus einer LCD-Anzeige.
    [0053] Man sieht, dass die Anzeigeeinrichtungfür dieAnzeige 109 und die Anzeige im Gesichtsfeld 108 nichtauf die vorgenannten Typen beschränkt ist, es kann sich auchum eine EL oder um andere Einrichtungen handeln.
    [0054] Im folgenden wird der Steuerprozessder CPU 601 der Bildstabilisiervorrichtung 100 beschrieben.
    [0055] Wenn die Strom-Ein-/Aus-Taste 104 niedergedrückt wird,liest die CPU 601 ein vorab im Speicherteil 406 abgespeichertesProgramm ein. Wenn dann die Schwingungsdämpfungs-Ein-/Aus-Taste 105 gedrückt wird,geht die CPU 601 entsprechend dem Programm auf den Schwingungsdämpfungsmodus über.
    [0056] Im Schwingungsdämpfungsmodus erhält die CPU 601 Information über dieVersetzung des Körpersdes Fernglases, die durch externe Vibration verursacht wird, basierendauf Detektorsignalen bezüglichder Winkelgeschwindigkeit (ωx, ωy) und des Winkelversatzes(θx, θy) der Kardane 111a und 112a, die über denA-/D-Wandler 603 eingegeben wurden, sie berechnet einenSteuerbetrag fürdiesen Versatz, sie aktiviert die Aktuatoren 131 und 132 mitSteuersignalen überden D-/A-Wandler 605, so dass die aufrichtenden Prismen 12R und 12L derartgesteuert werden, dass sie ihre Ausgangsstellungen beibehalten.Auf diese Weise wird das Bild stabilisiert.
    [0057] Wenn in diesem Zustand der Modusdes Niederdrückensder Schwenk-/Kipp-Taste 106 inden Schwenk-/Kipp-Modus gewechselt wird, schaltet die CPU 601 dieLED der Anzeige im Sichtfeld 108 ein und stellt den Winkelversatz,der durch das Winkelversatzsignal im Zeitpunkt des Niederdrückens der Schwenk-/Kipp-Taste 106 festgestelltwurde, als die Ausgangsstellung ein. Dann gibt die CPU 601 ein Sperrsteuersignaldirekt an die Aktuatoren 131 und 132, um die optischeAchse der Zwischenoptik 12 (oder der aufrichtenden Prismen 12R und 12L)auf die neu eingestellte Ausgangsrichtung einzuschränken (oderzu sperren).
    [0058] Die Aktuatoren 131 und 132 empfangendas Sperrsteuersignal, um die Drehwellen 111a und 112a derartanzutreiben, dass die neu eingestellte Ausgangsstellung beibehaltenwird.
    [0059] Auf diese Weise wird in dieser Bildstabilisiervorrichtung 100 dieoptische Achse der Zwischenoptik 12 auf der Richtung gehalten(oder verrastet), die sie einnimmt, wenn die Schwenk-/Kipp-Taste 106 gedrückt wird.
    [0060] Das Verrasten der Zwischenoptik 12 hält so langean, bis der Finger von der Schwenk-/Kipp-Taste 106 genommenwird. Ansprechend auf die Entfernung des Fingers von der Schwenk-/Kipp-Taste 106 stelltdie CPU 601 das Zentrum der optischen Achse des Objektivsystems 11 alsAusgangsposition ein und kehrt zu dem oben erwähnten Schwingungsdämpfungsmoduszurück.
    [0061] Wie oben ausgeführt wurde, wird in den mit dererfindungsgemäßen Bildstabilisiervorrichtung 100 ausgestattetenFernglas dann, wenn ein Schwenk/Kipp-Vorgang in einem Zustand ausgeführt wird,in welchem von dem Benutzer der Schwingungsdämpfungsmodus ausgewählt wurde,die optische Achse der Zwischenoptik 12 in der Richtung blockiertist, in der sie zu jenem Zeitpunkt orientiert war, und die Vibrationsdämpfungsfunktionwird zwischenzeitlich ausgewählt.Dies erübrigtden Prozess des Bewegens der optischen Achse der Zwischenoptik 12 inRichtung der optischen Achse des Objektivsystems 11, wasbei der herkömmlichenBildstabilisiervorrichtung notwendig ist. Da außerdem eine ausreichende Rückkopplungsverstärkung für die Verrastungunabhängigvon der Schwingungsdämpfungsleistungeingestellt werden kann, wird der Einfluss der Trägheit ebensowie die Zeitverzögerung beidem Umschalten reduziert, und der Lageversatz des Bildfeldes lässt sichverringern. Die Nachführleistungwährendeines Schwenk-/Kipp-Vorgangs lässt sichalso verbessern. Dies lässtsich auch feststellen fürden Zeitpunkt, zu dem der Schwenk-/Kipp-Modus beendet wird.
    [0062] Die erfindungsgemäß Vorrichtung ist derart ausgebildet,dass der Wechsel zu dem Schwenk-/Kipp-Modus nach Maßgabe derAbsicht des Benutzers erfolgt, die durch Manipulation der Schwenk-/Kipp-Taste106 eingegeben wird. Anders ausgedrückt: der Schwenk-/Kipp-Moduswird füreine Zeitspanne freigegeben, währendder der Benutzer von dem Schwenk-/Kipp-Modus Gebrauch machen möchte.
    [0063] Währenddie Vorrichtung gemäß obigerAusführungsformmit der Schwenk-/Kipp-Taste 106 versehenist, so dass der Benutzer die Bildstabilisiervorrichtung 100 gezieltin den Schwenk-/Kipp-Modus bringt oder den Schwenk-/Kipp-Modus verlässt, ist dieErfüllungnicht auf dieses spezielle Merkmal beschränkt.
    [0064] Wie in der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift2001-100106 (die oben als Stand der Technik genannt wurde) beschrieben ist,kann die Vorrichtung beispielsweise derart ausgebildet sein, dasssie automatisch dann in den Schwenk-/Kipp-Modus gebracht wird, wennder von dem Winkelversatzdetektoren 141, 142 erfassteWinkelversatz größer alsein vorbestimmter Wert wird, so dass dann der gleiche Prozess, wieer oben erläutert wurde,in einem Zustand abläuft,in welchem die Schwenk-/Kipp-Taste 106 niedergedrückt ist,währendder Schwenk-/Kipp-Modus automatisch beendet wird, wenn die Winkelgeschwindigkeitwieder niedriger als ein vorbestimmter Wert wird.
    [0065] In diesem Fall kann sogar ein Benutzer,der keine Erfahrung mit dem Betrieb der Bildstabilisiervorrichtung 100 hat,die Vorrichtung in der fürden Vorgang jeweils besten Benutzungsart verwenden.
    [0066] Als nächstes soll als zweite Ausführungsformeine modifizierte Version beschrieben werden, bei der das Verrastender Zwischenoptik 12 der ersten Ausführungsform auf mechanischemWege erfolgt.
    [0067] 5 isteine Frontansicht des Aufbaus der Bildstabilisiervorrichtung 100 gemäß der zweiten Ausführungsform. 6 ist eine vergrößerte Ansicht einerzu öffnendenund zu schließendenSperrzwinge 145.
    [0068] Die Bildstabilisiervorrichtung 100 ausder zweiten Ausführungsformist mit einer zu öffnenden undzu schließendenSperrzwinge 145 ausgestattet, die sich an den Wellenteiljedes der Aktuatoren 131 und 132 befindet, wiein 5 dargestellt ist.Die anderen Teile der Vorrichtung der zweiten Ausführungsformaußerder zu öffnendenund zu schließenden Sperrzwinge 145 sindim wesentlichen die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform,so dass ihre Beschreibung entfällt.
    [0069] Wie in 6 gezeigtist, besitzt die zu öffnendeund zu schließendeSperrzwinge 145 einen Zwingenteil aus einem Werkstoff hoherReibung, beispielsweise Gummi und sie ist so ausgebildet, dass sieden Antrieb des Wellenteils des Aktuators 131, 132 durcheine Öffnungs-und Schließbewegungversperren bzw. entsperren kann.
    [0070] Bei dieser Ausführungsform gibt die CPU 601 andie Aktuatoren 131 und 132 ein Sperrsteuersignal,wenn sie ein Signal empfängt,welches das Niederdrückender Schwenk-/Kipp-Taste 106 signalisiert. In diesem Fallist das Sperrsteuersignal ein Befehl zum Festklemmen des Öffnungsteilsder Sperrzwinge 145, um die Wellenteile der Aktuatoren 131 und 132 mitHilfe von Reibungskraft zu sperren.
    [0071] Bei Erhalt des Sperrsteuersignalsklemmen die Aktuatoren 131 und 132 die Öffnungsteileder Sperrzwinge 145 an die Drehwellen 111a und 112a, umdiese in Winkelstellungen zu halten, die diese einnehmen, wenn dasSperrsteuersignal empfangen wird.
    [0072] Wenn die Schwenk-/Kipp-Taste 106 losgelassenwird, beendet die CPU 601 die Ausgabe des Sperrsteuersignals.Wenn die Ausgabe des Sperrsteuersignals beendet ist, verbreiterndie Aktuatoren 131 und 132 die Öffnungsteileder Sperrzwinge 145, um den Sperrzustand der Drehwellen 111a und 112a aufzuheben.Auf diese Weise kehrt die Steuerung zum normalen Schwingungsdämpfungsmoduszurück.
    [0073] Auch in diesem Fall muß das Sperrsteuersignalnicht notwendigerweise ansprechen auf einen Befehl von der Schwenk-/Kipp-Taste 106 ausgegebenwerden, es kann automatisch in Abhängigkeit des Nachweises einesSchwenk/Kipp-Vorgangs ausgegeben werden, basierend auf der Intensität des Winkelversatz-Detektorsignals.Auch bei dieser Ausführungsformwerden, wenn der Betriebsmodus in den Schwenk-/Kipp-Modus übergeht,die Drehwellen 111a und 112a in denjenigen Winkelstellungenverrastet, die sie in diesem Augenblick einnehmen. Deshalb lässt sichder Schwingungsdämpfungsmodus vorübergehendaussetzen, und die Zielnachführleistungim Schwenk-/Kipp-Betrieb währenddes Zustands, in welchem der Schwingungsdämpfungsmodus eingestellt ist,lässt sichverbessern.
    [0074] Das Sperren der Aktuatoren 131 und 132 lässt sichrealisieren durch eine Kondensation eines mechanischen Sperrmechanismusund eines elektrischen Sperrmechanismus.
    [0075] Nach den oben beschriebenen Ausführungsformenwird bei einem Fernglas mit einer Schwingungsdämpfungsfunktion dann, wennein Schwenk-/Kipp-Vorgang erwünschtist, oder zum Beispiel dann, wenn plötzlich ein Vogel oder ein Flugzeugin das Sichtfeld gelangt, die Schwingungsdämpfungsfunktion vorübergehendausgesetzt durch andauerndes Niederdrücken einer Schwenk/Kipp-Tasteoder basierend auf einem automatischen Erkennen eines Schwenk/Kipp-Vorgangs. Mitdiesem Merkmal wird ein Wackeln des anvisierten Bildes vermiedenund man kann dem Ziel rasch und einfach folgen. Darüber hinauslässt sichdie Schwingungsdämpfungsfunktiondurch Loslassen der Taste sofort wieder neu aktivieren.
    [0076] Gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformenwird insbesondere in einer Vorrichtung zum Stabilisieren des Bildesdurch Steuern des Winkels der optischen Achse einer Zwischenoptik zwecksAufrechterhaltung der Lage der Zwischenoptik relativ zu dem Drehkreissystemdann, wenn festgestellt wird, dass der Benutzer einen Befehl zum Übergangin einen Schwenk-/Kipp-Vorgang eingegeben hat, oder wenn festgestelltwird, dass ein solcher Vorgang ausgeführt wird, der Winkel der Zwischenoptikauf den in diesem Augenblick vorhandenen Winkel fixiert. Mit diesemMerkmal wird in einer optischen Vorrichtung wie zum Beispiel einemFernglas, welches mit einer Bildstabilisiervorrichtung ausgestattetist, die Nachführleistungbei einem Schwenk-/Kipp-Vorgang verbessert, ohne dabei die Vibrationsdämpfungsleistungder Vorrichtung zu verschlechtern.
    [0077] Wie aus dem oben Gesagten hervorgeht,ist es erfindungsgemäß möglich, eineBildstabilisiervorrichtung zu realisieren, die verbesserte Einsatzmöglichkeitmit einer einfachen Struktur besitzen.
    [0078] Währendim Rahmen der obigen Beschreibung von Ausführungsformen der Lagerungsmechanismusals Kardanlagerung beispielhaft beschrieben wurde, so ist keineBeschränkungauf einen derart speziellen Mechanismus gegeben. Der Lagerungsmechanismuskann irgendeine Form annehmen, so lange er in der Lage ist, dieZwischenoptik derart zu lagern, dass ein Winkelversatz möglich ist.
    [0079] Im Zuge der obigen Beschreibung vonAusführungsformenwurde die Zwischenoptik beschrieben als System, welches aufrichtendePrismen enthält,allerdings könnenauch Prismen mit verändertemWinkel innerhalb der Zwischenoptik eingesetzt werden. Werden Prismenmit veränderlichemWinkel verwendet, lassen sich die Effekte der Erfindung dadurchrealisieren, dass man den durch zwei Glasplatten mit dazwischenaufgenommener und gehaltener Flüssigkeitin einer beliebigen Position fixiert.
    [0080] Die Möglichkeiten der Fixierung einesoptischen Elements ist nicht auf den Vorgang des Schwenkens oderKippens beschränkt,die Fixierung des optischen Elements kann durch den Benutzer zu jedembeliebigen Zeitpunkt vorgenommen werden. Deshalb kann der Benutzerdie Bildstabilisiervorrichtung in dem Zustand einsetzen, den erfür wünschenswerthält.
    [0081] Bei der oben beschriebenen Ausführungsformwird die Lage eines optischen Elements ansprechend auf die Manipulationeiner Schwenk-/Kipp-Taste fixiert. Die Fixierung des optischen Elementsmacht es aber nicht notwendigerweise erforderlich, dass eine Schwenk-/Kipp-Taste betätigt wird.Beispielsweise kann die Vorrichtung mit einem Detektor ausgestattetsein, der das Ausmaß einerVibration eines optischen Elements erkennt, wie dies in der japanischenPatentanmeldungs-Offenlegungsschrift 2001-100106 beschrieben ist,so dass ein Steuerteil festlegt, ob die Bewegung der Bildstabilisiervorrichtungals Schwenk-/Kipp-Vorgang zu interpretieren ist, basierend auf derSchwingung des optischen Elements, die von dem Detektor nachgewiesenwird, wobei die Fixierung des optischen Teils ansprechend auf einSignal erfolgt, welches aufgrund dieser Feststellung erzeugt wird.In diesem Fall ist es nicht notwendig, dass der Benutzer einen Befehlzum Fixieren des optischen Elements durch Manipulieren einer Tasteoder dergleichen eingibt.
    [0082] Erfindungsgemäß besteht die Möglichkeit, einfür dasAuge angenehmes Bild beim Schwenken oder Kippen mit Hilfe einerBildstabilisiervorrichtung füreine optische Vorrichtung oder dergleichen zu erhalten.
    权利要求:
    Claims (7)
    [1] Bildstabilisiervorrichtung, ausgebildet zum Halteneiner Stellung mindestens eines optischen Elements, welches einoptisches System bildet, um einen Winkel des mindestens einen optischenElements relativ zu einer optischen Achse des optischen Systemszu steuern, umfassend: eine Fixiereinrichtung, die, wenn einvorbestimmtes Ereignis nachgewiesen wird, während die Steuerung durchgeführt wird,den Winkel des mindestens einen optischen Elements auf einenWinkel fixiert, den dieses in dem Zeitpunkt einnimmt, für den das Ereignisnachgewiesen wird.
    [2] Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Fixiereinrichtungaufweist: eine Detektoreinrichtung zum Erfassen eines Winkelsdes mindestens einen optischen Elements zum Zeitpunkt des Auftretensdes Ereignisses; eine Speichereinrichtung zum Speichern desvon der Detektoreinrichtung erfassten Winkels; und eine Signalausgabeeinrichtungzum Ausgeben eines Signals zum Halten der Richtung des mindestenseinen optischen Elements bei dem gespeicherten Winkel.
    [3] Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassendeine Antriebseinrichtung zum Steuern des Winkels des mindestenseinem optischen Elements, wobei die Fixiereinrichtung aufweist: eineRückhalteeinrichtung,die in der Antriebseinrichtung vorgesehen ist, um die Bewegung derAntriebseinrichtung zu beschränken,und eine Signalausgabeeinrichtung zum Ausgeben eines Signals,welches die Rückhalteeinrichtungveranlaßt, dieBewegung zu beschränken.
    [4] Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin umfassendeine Empfangseinrichtung zum Empfangen eines Operationsbefehls,wobei die Fixiereinrichtung den überdie Empfangseinrichtung empfangenen Operationsbefehl als das Ereigniszum Ausführender Fixierung betrachtet.
    [5] Fernglas, ausgestattet mit einer Bildstabilisiervorrichtungnach einem der Ansprüche1 bis 3.
    [6] Bildstabilisiervorrichtung nach Anspruch 1, bei derdas Ereignis ein Ereignis ist, welches einhergeht mit dem Verschwenkenoder dem Kippen der Bildstabilisiervorrichtung.
    [7] Bildstabilisiervorrichtung mit einem optischen Elementzwischen einer Objektivlinse und einer Okularlinse, wobei ein Winkeldes optischen Elements relativ zu einer optischen Achse der Objektivlinsegesteuert werden kann und das optische Element in einem beliebigenWinkel fixierbar ist.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JP2004212878A|2004-07-29|
    GB0400258D0|2004-02-11|
    GB2397659A|2004-07-28|
    US20040136068A1|2004-07-15|
    GB2397659B|2006-08-23|
    US7088512B2|2006-08-08|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2010-11-18| 8139| Disposal/non-payment of the annual fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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