DE102014005502A1

DE102014005502A1 - Double wedge arrangement for image stabilization in optical systems

Info

Publication number: DE102014005502A1
Application number: DE102014005502.7A
Authority: DE
Inventors: Günter Rudolph
Original assignee: Carl Zeiss Microscopy GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Microscopy GmbH
Priority date: 2014-04-12
Filing date: 2014-04-12
Publication date: 2015-10-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Doppelkeilanordnung zur Bildstabilisierung in einem optischen System. Die Doppelkeilanordnung umfasst: – eine erste Linse (1) und eine zweite Linse (2), die in Bezug auf eine optische Achse (3) feststehend angeordnet sind, wobei die erste und die zweite Linse (1, 2) auf den einander abgewandten Seiten jeweils eine Planfläche und auf den einander zugewandten Seiten jeweils eine sphärisch gekrümmte Fläche mit gleichsinnigen Krümmungsradien aufweisen; – eine zwischen der ersten Linse (1) und der zweiten Linse (2) beweglich angeordnete, um einen auf der optischen Achse (3) befindlichen Schwenkpunkt (P) schwenkbare Kittgruppe (4), umfassend zwei Gruppenlinsen (7, 8) mit zueinander gerichteten Planflächen und gleichsinnigen Krümmungsradien an den Außenflächen; wobei der Schwenkpunkt (P) in einem Krümmungsmittelpunkt aller konzentrisch angeordneten sphärisch gekrümmten Flächen der ersten und zweiten Linse (1, 2) und der Kittgruppe (4) liegt und wobei ein gleichmäßiger Luftspalt (5, 6) jeweils zwischen der ersten bzw. zweiten Linse (1, 2) und der Kittgruppe (4) vorliegt.The invention relates to a double wedge arrangement for image stabilization in an optical system. The double wedge assembly comprises: a first lens (1) and a second lens (2) fixedly disposed with respect to an optical axis (3), the first and second lenses (1, 2) on the opposite sides each have a plane surface and on the sides facing each have a spherically curved surface with the same direction of curvature radii; - One between the first lens (1) and the second lens (2) movably arranged about a pivot point (P) located on the optical axis (P) pivotable Kittgruppe (4) comprising two group lenses (7, 8) with each other Plane surfaces and equal radii of curvature on the outer surfaces; wherein the pivot point (P) lies in a center of curvature of all concentrically arranged spherically curved surfaces of the first and second lenses (1, 2) and the cemented group (4), and wherein a uniform air gap (5, 6) between each of the first and second lens (1, 2) and the Kittgruppe (4) is present.

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppelkeilanordnung zur Bildstabilisierung in optischen Systemen.The invention relates to a double wedge arrangement for image stabilization in optical systems.

Aus dem Stand der Technik sind Anordnungen zur Bildstabilisierung in optischen Geräten (z. B. mobilen Kameras) bekannt. Es finden verschiedene technische Lösungen Anwendung:
Beispielsweise wird in Objektiven von Digitalkameras das „lens shift”-Verfahren eingesetzt. Eine ausgewählte Linse oder Linsengruppe des Objektives wird in Abhängigkeit von der Bewegung der Kamera bzw. des Objektives senkrecht zur optischen Achse um definierte Beträge dezentriert, um mit der daraus resultierenden Änderung der Strahlrichtung eine stabile Lage des Bildes auf dem Sensor zu erreichen. Von Nachteil hierbei ist, dass dezentrierte Linsen in einem optischen System prinzipiell zu Abbildungsfehlern führen. Die Methode kann also nur bei den Linsen eines Systems angewendet werden, bei denen eine Dezentrierung relativ unkritisch ist.Arrangements for image stabilization in optical devices (eg mobile cameras) are known from the prior art. Various technical solutions are used:
For example, in lenses of digital cameras the "lens shift" method is used. A selected lens or lens group of the objective is decentered in dependence on the movement of the camera or the lens perpendicular to the optical axis by defined amounts in order to achieve a stable position of the image on the sensor with the resulting change in the beam direction. The disadvantage here is that decentered lenses in an optical system lead in principle to aberrations. The method can therefore only be applied to the lenses of a system in which a decentering is relatively uncritical.

In Digitalkameras wird als Alternative zum „lens shift”-Verfahren das „sensor shift”-Verfahren eingesetzt. Bei diesem Verfahren wird der Sensor (CCD, CMOS) der durch die Bewegung der Kamera erzeugten Bildablage nachgeführt. Von Nachteil ist, dass Versorgungs- und Datenleitungen der Sensorbewegung folgen müssen. Weiterhin ist das „sensor shift”-Verfahren nicht für rein visuelle Systeme geeignet.In digital cameras, the "sensor shift" method is used as an alternative to the "lens shift" method. In this method, the sensor (CCD, CMOS) tracks the image storage created by the movement of the camera. The disadvantage is that supply and data lines must follow the sensor movement. Furthermore, the "sensor shift" method is not suitable for purely visual systems.

In US 5,589,239 A wird eine Anordnung zur Bildstabilisierung beschrieben, bei der zwei planparallele Platten an ihren Rändern durch ein flexibles Element verbunden sind, so dass zwischen den Platten ein abgeschlossener Raum entsteht. Dieser Zwischenraum ist mit einer indexangepassten Immersion gefüllt. Aufgrund der flexiblen Verbindung können die Platten gegeneinander verkippt werden, so dass ein Prisma mit variablem Keilwinkel entsteht. Je nach der Bewegung des Systems kann durch Variation des Keilwinkels und der daraus resultierenden Strahlablenkung eine Bildablage kompensiert werden. Nachteilig ist, dass ein einfacher optischer Keil im Strahlengang zu Abbildungsfehlern führt.In US 5,589,239 A An arrangement for image stabilization is described in which two plane-parallel plates are connected at their edges by a flexible element, so that a closed space is created between the plates. This space is filled with an index-matched immersion. Due to the flexible connection, the plates can be tilted against each other, so that a prism with variable wedge angle is formed. Depending on the movement of the system, an image storage can be compensated by varying the wedge angle and the resulting beam deflection. The disadvantage is that a simple optical wedge in the beam path leads to aberrations.

Weiterhin ist bekannt, einen Abat'schen Keil zur Bildstabilisierung einzusetzen. Der Abat'sche Keil besteht aus je einer plankonkaven und einer plankonvexen sphärischen oder zylindrischen Linse gleicher Krümmung und gleicher Brechzahl, die sich mit ihren gekrümmten Flächen berühren. Durch die Berührung haben die gekrümmten Flächen keine optische Wirkung. Die Linsen können jedoch, der Krümmung folgend, gegeneinander geschwenkt werden, wodurch die Planflächen entsprechen dem Schwenkwinkel einen variablen optischen Keil bilden. Der variable Keil kann die Richtung eines durchtretenden Strahls variieren und damit die Ablage eines Bildes korrigieren. Der entscheidende Nachteil dieser Anordnung ist, dass eine ständige, oszillierende Relativbewegung beider Linsen nur möglich ist, wenn sich die gekrümmten Flächen nicht berühren. Um die dann vorhandene optische Wirkung dieser Flächen trotzdem zu vermeiden, muss der erforderliche Spalt mit einer indexangepassten Immersion aufgefüllt werden. Die Relativbewegung beider Linsen erfordert dementsprechend gestaltete, sehr flexible Dichtungselemente, die ihre Eigenschaften bei anhaltender oszillierender Bewegung auch über lange Zeit beibehalten müssen.Furthermore, it is known to use an Abatian wedge for image stabilization. The Abatian wedge consists of a plano-concave and a plano-convex spherical or cylindrical lens of the same curvature and refractive index, which are in contact with their curved surfaces. Due to the contact, the curved surfaces have no visual effect. However, following the curvature, the lenses can be pivoted against each other, whereby the plane surfaces corresponding to the pivot angle form a variable optical wedge. The variable wedge may vary the direction of a passing beam and thereby correct the placement of an image. The decisive disadvantage of this arrangement is that a constant, oscillating relative movement of both lenses is only possible if the curved surfaces do not touch. Nevertheless, in order to avoid the then existing optical effect of these surfaces, the required gap must be filled with an index-matched immersion. The relative movement of both lenses requires accordingly designed, very flexible sealing elements, which must maintain their properties with prolonged oscillating movement for a long time.

Aus der DE 10 2010 018 123 A1 ist ein optisches System zur Beeinflussung der Richtung eines Abbildungsstrahlenganges (z. B. Neigung des Tubus beim Mikroskop) bekannt, welches zwei aufeinanderfolgende, optisch brechende Keile (doppelter Abat'scher Keil) verwendet. Jeder der Keile besteht aus einer plankonvexen und einer plankonkaven Linse. Die konvexen und konkaven Flächen eines jeden Keiles sind um ihren gemeinsamen Krümmungsmittelpunkt gegeneinander verschwenkbar, wobei eine plankonkave Linse (L1) fest steht, die beiden plankonvexen Linsen (L2 und L3) mit ihren Planflächen aneinander liegend und gemeinsam um einen Winkel β1 schwenkbar sind und die andere plankonkave Linse (L4) um einen Winkel β2 schwenkbar ist.From the DE 10 2010 018 123 A1 For example, an optical system for influencing the direction of an imaging beam path (for example, inclination of the tube in the case of a microscope) is known, which uses two successive, optically refractive wedges (double Abatian wedge). Each of the wedges consists of a plano-convex and a plano-concave lens. The convex and concave surfaces of each wedge are pivotable about their common center of curvature against each other, with a plano-concave lens (L1) is fixed, the two plano-convex lenses (L2 and L3) with their plane surfaces adjacent to each other and pivotable together by an angle β1 and the other plano-concave lens (L4) is pivotable by an angle β2.

Aus der DE 2 343 077 ist eine Vorrichtung zur Stabilisierung eines optischen Bildes bekannt, welche für Stehbildkameras, Laufbildkameras, Teleskope, Einokulare und dergleichen vorgeschlagen wird. Die Vorrichtung ist als Objektivaufsatz konzipiert und ist eine Doppelkeilanordnung mit einem bzw. mehreren Luftspalten zwischen den festen und beweglichen Linsen. Die beweglichen Linsen sind in einem kardanisch aufgehängten Zylinder angeordnet. Die Linsen haben einen gemeinsamen Krümmungsmittelpunkt, um den der Zylinder schwenkbar ist. Problematisch hierbei sind einerseits eine große Baulänge wegen des Realisierung der Schwenkachse und der zwischen den Planflächen als Bewegungsspielraum erfoderliche zusätzliche und veränderliche Luftspalt, der zur Verzeichnungsfehlern führt.From the DE 2 343 077 For example, an apparatus for stabilizing an optical image proposed for still cameras, motion picture cameras, telescopes, monoculars and the like is known. The device is designed as a lens attachment and is a double wedge assembly with one or more air gaps between the fixed and movable lenses. The movable lenses are arranged in a gimbaled cylinder. The lenses have a common center of curvature about which the cylinder is pivotable. The problem here is on the one hand a great length because of the realization of the pivot axis and between the plane surfaces erförliche as movement margin additional and variable air gap, which leads to distortion errors.

Die Aufgabe der Erfindung wird darin gesehen, eine neue Anordnung zur Bildstabilisierung zu liefern, welche bei einer Doppelkeilanordnung eine sehr kompakte Bauform aufweist. Die zueinander schwenkbaren Linsen sollen – ohne direkte Berührung ihrer optischen Flächen und ohne eine Immersionsflüssigkeit zu verwenden – dauerhaft und ohne Verschleiß leicht und dynamisch bewegbar sein.The object of the invention is seen to provide a novel arrangement for image stabilization, which has a very compact design in a double wedge arrangement. The mutually pivotable lenses should - without direct contact with their optical surfaces and without using an immersion liquid - permanently and without wear be easily and dynamically movable.

Die Lösung der Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch eine Doppelkeilanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. The object is achieved according to the invention by a double wedge arrangement with the features of claim 1.

Eine erfindungsgemäße Doppelkeilanordnung zur Bildstabilisierung in einem optischen System umfasst eine erste Linse und eine zweite Linse, die in bezug auf eine optische Achse feststehend angeordnet sind. Die erste und die zweite Linse weisen auf den einander abgewandten Seiten (nach außen gerichtet) jeweils eine Planfläche auf. Auf den einander zugewandten Seiten (nach innen gerichtet) weisen die Linsen jeweils eine sphärisch gekrümmte Fläche mit gleichsinnigen Krümmungsradien auf. Zwischen der ersten Linse und der zweiten Linse ist eine Kittgruppe um einen auf der optischen Achse befindlichen Schwenkpunkt beweglich angeordnet. Die Kittgruppe umfasst zwei Linsen mit zueinander gerichteten Planflächen und jeweils einer sphärischen Krümmung mit gleichsinnigen Krümmungsradien.A dual wedge image stabilizing arrangement in an optical system according to the present invention comprises a first lens and a second lens which are fixedly disposed with respect to an optical axis. The first and the second lens each have a planar surface on the sides facing away from each other (directed outwards). On the sides facing each other (directed inwards), the lenses each have a spherically curved surface with equal radii of curvature. Between the first lens and the second lens, a putty group is movably disposed about a pivot point located on the optical axis. The Kittgruppe comprises two lenses with mutually facing planar surfaces and each having a spherical curvature with the same direction of curvature radii.

Der Schwenkpunkt liegt in einem gemeinsamen Krümmungsmittelpunkt aller konzentrisch angeordneten sphärisch geformten Flächen außerhalb der Doppelkeilanordnung. Ein gleichmäßiger Luftspalt liegt jeweils zwischen der Kittgruppe und der ersten bzw. der zweiten festen Linse vor.The pivot point lies in a common center of curvature of all concentrically arranged spherically shaped surfaces outside the double wedge arrangement. A uniform air gap exists in each case between the cemented group and the first and the second fixed lens.

Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.The subclaims describe advantageous embodiments of the invention.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der ersten oder der zweiten Linse und der Kittgruppe eine Führungseinrichtung zur definierten Führung der Bewegung (Schwenken um den Schwenkpunkt) und zur gleichmäßigen Beabstandung der Kittgruppe in jeder Schwenklage vorgesehn ist.In a particularly preferred embodiment of the invention, a guide device for defined guidance of the movement (pivoting about the pivot point) and for the uniform spacing of the cemented group in each pivotal position is provided between the first or the second lens and the cemented group.

Vorteilhafterweise wird hier eine besonders kompakte Anordnung dadurch erreicht, dass der wegen der großen Radien weit außerhalb der Anordnung liegende Schwenkpunkt nur ein virtueller Schwenkpunkt ist, der konstruktiv durch die Führungseinrichung in die Vorrichtung verlagert wird.Advantageously, a particularly compact arrangement is achieved here in that the pivot point located far outside the arrangement because of the large radii is only a virtual pivot point, which is structurally displaced by the guide device into the device.

Die Führungseinrichtung umfasst eine Wälzführung oder Gleitführung und eine Halteeinrichtung und ist mit deren Elementen vorteilhafterwesie um den Umfang verteilt gleichmäßig angeordnet. Bei der Verwendung einer Wälzführung ist diese vozugsweise durch mindestens drei über den Umfang gleichmäßig verteilte Wälzkörper und Wälzflächen gebildet. Die Wälzflächen sind dabei vorzugsweise in einer feststehenden Fassung der ersten oder zeiten Linse und in einer beweglichen Fassung der Kittgruppe vorgesehen. Mögliche Gestaltungsvarianten sind weiter unten noch beschrieben. Die Halteeinrichtung dient der Erzeugung einer Normalkraft in der Führungseinrichtung und ist vorzugsweise durch mindestens drei über den Umfang verteilte Federelemente gebildet, die zwischen der feststehenden Fassung und der beweglichen Fassung wirksam angeordnet sind und deren Federkraft vorteilhafterwesie im Wesentlichen parallel zur optischen Achse wirkt.The guide device comprises a roller guide or sliding guide and a holding device and is advantageously arranged distributed uniformly with their elements around the circumference. When using a rolling guide voices this is preferably formed by at least three circumferentially uniformly distributed rolling elements and rolling surfaces. The Wälzflächen are preferably provided in a fixed version of the first or the time lens and in a movable version of the Kittgruppe. Possible design variants are described below. The holding device serves to generate a normal force in the guide device and is preferably formed by at least three circumferentially distributed spring elements, which are effectively arranged between the fixed frame and the movable socket and whose spring force vorteilwesie acts substantially parallel to the optical axis.

Vorzugsweise umfasst die Doppelkeilanordnung weiterhin eine Antriebsvorrichtung zur aktiven Auslenkung der Kittgruppe aus der optischen Achse heraus.Preferably, the double wedge arrangement further comprises a drive device for actively deflecting the cemented group from the optical axis.

Die Antriebsvorrichtung kann eine magnetische Antriebsvorrichtung sein, welche in einer besonders bevorzugten Ausführungsform mindestens drei über den Umfang gleichmäßig verteilte Elektromagneten umfasst. Polschuhe der Elektromagneten umschließen dabei zumindest teilweise die bewegliche Fassung der Kittgruppe, die zumindest in dem umschlossenen Bereich magnetisch ist.The drive device may be a magnetic drive device, which in a particularly preferred embodiment comprises at least three circumferentially uniformly distributed electromagnet. Pole shoes of the electromagnets thereby at least partially surround the movable socket of the cemented group, which is magnetic at least in the enclosed area.

Die Anordnung zur Bildstabilisierung besteht in einer besonders bevorzugen Ausführungsform aus einer plankonkaven Linse und einer plankonvexen Linse, die in Bezug zu der optischen Achse feststehend angeordnet sind, sowie einer konvexkonkaven Kittgruppe, die in Bezug zu dem Schwenkpunkt P auf der optischen Achse schwenkbar angeordnet ist, wobei zwischen der konkaven Linsenfläche der plankonkaven Linse und der konvexen Linsenfläche der konvexkonkaven Kittgruppe ein erster Luftspalt vorhanden ist und zwischen der konkaven Fläche der konvexkonkaven Kittgruppe und der konvexen Linsenfläche der plankonvexen Linse ein zweiter Luftspalt vorhanden ist.The arrangement for image stabilization consists in a particularly preferred embodiment of a plano-concave lens and a plano-convex lens, which are fixed with respect to the optical axis, and a convex-concave putty group which is pivotally arranged with respect to the pivot point P on the optical axis, wherein there is a first air gap between the concave lens surface of the plano-concave lens and the convex lens surface of the convex-concave putty group and a second air gap exists between the concave surface of the convex-concave putty group and the convex lens surface of the plano-convex lens.

Dabei besteht die konvexkonkave Kittgruppe aus einer plankonvexen Gruppenlinse und einer plankonkaven Gruppenlinse, die mit ihren jeweils planen Flächen zusammengefügt sind.In this case, the convex-concave putty group consists of a plano-convex group lens and a plano-concave group lens, which are joined together with their respective flat surfaces.

Weiterhin ist die plankonkave Linse in einer ersten feststehenden Fassung fixiert und die plankonvexe Linse ist in einer zweiten feststehenden Fassung fixiert. Dabei sind die erste feststehende Fassung und die zweite feststehende Fassung durch einen Distanz-Flansch in einem Abstand voneinander fest miteinander verbunden, wobei der Abstand so bemessen ist, dass die konvexkonkave Kittgruppe, die in einer beweglichen Fassung fixiert ist, unter Einhaltung des ersten Luftspaltes und unter Einhaltung des zweiten Luftspaltes um den Schwenkpunkt P schwenkbar angeordnet ist.Furthermore, the plano-concave lens is fixed in a first fixed socket and the plano-convex lens is fixed in a second fixed socket. In this case, the first fixed socket and the second fixed socket by a spacer flange at a distance from each other firmly connected to each other, wherein the distance is dimensioned so that the convex-concave cement group, which in a movable Holder is fixed, while maintaining the first air gap and in compliance with the second air gap about the pivot point P is pivotally mounted.

Zur definierten Festlegung des ersten Luftspaltes und des zweiten Luftspaltes besitzt die bewegliche Fassung Abstandshalterungsmittel gegenüber den feststehenden Fassungen, wobei die Abstandshalterungsmittel zur Ausführung der Schwenkbewegung – der beweglichen Fassung mit der konvexkonkaven Kittgruppe um den Schwenkpunkt P auf der optischen Achse – ausgebildet sind.For defined definition of the first air gap and the second air gap, the movable socket has spacer means relative to the fixed sockets, wherein the spacer means are designed to carry out the pivoting movement - the movable socket with the convex-concave putty group about the pivot point P on the optical axis.

Vorzugsweise stehen die Abstandshalterungsmittel zwischen der beweglichen Fassung und nur einer der feststehenden Fassungen im Eingriff.Preferably, the spacer means are engaged between the movable socket and only one of the fixed sockets.

Insbesondere sind die Abstandshalterungsmittel zwischen der beweglichen Fassung und der ersten feststehenden Fassung vorgesehen. Die Abstandshalterungsmittel bestehen aus einer Lagerung, die den ersten Luftspalt einstellt, und Anzug-Federn, die zwischen der beweglichen Fassung und der feststehenden Fassung befestigt sind. Die Anzug-Federn halten die Lagerung spielfrei und erzeugen eine der Schwenkbewegung entgegenwirkende Rückstellkraft. Der zweite Luftspalt wird über die erste feste Fassung und den Distanz-Flansch in Bezug zur zweiten feststehenden Fassung in seiner Breite eingestellt.In particular, the spacer means are provided between the movable socket and the first fixed socket. The spacer means consist of a bearing which adjusts the first air gap and suit springs which are mounted between the movable socket and the fixed socket. The suit springs keep the bearing free of play and generate a restoring force counteracting the pivoting movement. The second air gap is set across the first fixed socket and the spacer flange with respect to the second fixed socket in its width.

Die Lagerung ist vorzugsweise aus im Umfang der feststehenden Fassung und im Umfang der beweglichen Fassung verteilten Lager-Kugeln hergestellt. Die Fassungen der ruhenden und bewegten optischen Komponenten werden durch die, in einem vorgegebenen Bereich frei beweglichen, Lager-Kugeln zueinander positioniert, so dass im Rahmen des Bewegungsbereiches der Lager-Kugeln eine Verlagerung der beweglichen Komponenten relativ zu den festen Komponenten möglich ist. Dabei sind die Auflageflächen für die Lager-Kugeln derart gestaltet und orientiert, dass die Flächennormale im Berührungspunkt von Lager-Kugel und Auflagefläche stets in Richtung auf den gemeinsamen Krümmungsmittelpunkt der optischen Flächen zeigt. Im Idealfall rollen die Lager-Kugeln auf Ausschnitten von Kugelkalotten ab, deren Mittelpunkte mit den Krümmungsmittelpunkten der optischen Flächen zusammenfallen. Durch die Radien der Auflageflächen, den Kugeldurchmesser und die Positionierung der optischen Elemente in ihren Fassungen kann der erforderliche Luftspalt zwischen ruhenden und bewegten optischen Elementen eingestellt werden. Bei kleinen Schwenkwinkeln und relativ großen Krümmungsradien können die Auflageflächen der Wälzelemente durch leichter herstellbare Planflächen angenähert werden. Die Lagerung kann aber auch ein reibungsarmes Gleitlager sein.The storage is preferably made in the scope of the fixed version and in the scope of the movable version distributed bearing balls. The sockets of the stationary and moving optical components are positioned relative to one another by the bearing balls which are freely movable in a predetermined area, so that a displacement of the movable components relative to the fixed components is possible within the range of movement of the bearing balls. The bearing surfaces for the bearing balls are designed and oriented so that the surface normal at the point of contact of bearing ball and bearing surface always points in the direction of the common center of curvature of the optical surfaces. Ideally, the bearing balls roll on cutouts of spherical caps whose centers coincide with the centers of curvature of the optical surfaces. By the radii of the bearing surfaces, the ball diameter and the positioning of the optical elements in their versions of the required air gap between stationary and moving optical elements can be adjusted. For small swivel angles and relatively large radii of curvature, the bearing surfaces of the rolling elements can be approximated by easily manufacturable flat surfaces. But the storage can also be a friction bearing plain bearings.

Zur ausschwenkenden Bewegung der beweglichen Fassung sind Bewegungsantriebsmittel vorgesehen, die an den feststehenden Fassungen angeordnet sind. Vorzugsweise bestehen die Bewegungsantriebsmittel jeweils aus einer Magnet-Spule und Polschuhen, die mit den feststehenden Fassungen verbunden sind. Die Magnet-Spulen erzeugen ein magnetisches Feld, welches auf magnetische Segmente einwirkt, die im Umfang der beweglichen Fassung angeordnet sind. Die Bewegungsantriebsmittel können beispielsweise auch durch einen Stellmotor oder durch einen hydraulischen Antrieb realisiert werden. Als Bewegungsantriebsmittel sind vorzugsweise Elektromagnete vorgesehen, die sich im gleichen Umkreis wie die Lager-Kugeln und die Anzug-Federn anordnen und deren Polschuhe in Mittelstellung der beweglichen Fassung diese etwa zur Hälfte umfassen. Die bewegliche Fassung ist zumindest in dem Bereich, die an den Polschuhen anliegt magnetisch (magnetische Segmente). Durch gegensätzliche Ansteuerung der Magnet-Spulen wird die gewünschte Auslenkung der beweglichen Fassung erreicht. Bei mindestens drei Magnet-Spulen, die um 120° versetzt um die bewegliche Fassung angeordnet sind, ist durch differenzielle Ansteuerung sowohl Betrag als auch Richtung (Azimut) der Auslenkung wählbar. Magnete empfehlen sich als Antriebe, da sie ohne Übersetzung die zur Bildstabilisierung erforderlichen Stellgeschwindigkeiten erreichen und Bewegungen der beweglichen Fassung quer zu Zugrichtung des jeweiligen Magneten tolerieren. Eine zusätzliche Wirkung der Magnet-Spulen ist die von der Lage des Systems abhängige Kompensation der Gewichtskraft, was leicht durch ein je nach Neigung zur Senkrechten variables Offset auf die Ansteuerung der Magnet-Spulen zu erreichen ist.For the swinging movement of the movable frame movement drive means are provided, which are arranged on the fixed sockets. Preferably, the movement driving means each consist of a magnetic coil and pole shoes, which are connected to the fixed sockets. The magnetic coils generate a magnetic field which acts on magnetic segments which are arranged in the periphery of the movable socket. The movement drive means can be realized for example by a servomotor or by a hydraulic drive. As a movement drive means electromagnets are preferably provided which are arranged in the same circumference as the bearing balls and the suit springs and their pole pieces in the middle position of the movable frame these comprise about half. The movable socket is magnetic (magnetic segments) at least in the area adjacent to the pole pieces. By opposing control of the magnetic coils, the desired deflection of the movable frame is achieved. With at least three magnet coils, which are arranged offset by 120 ° to the movable version, by differential control both amount and direction (azimuth) of the deflection can be selected. Magnets are recommended as drives, as they achieve the necessary positioning speeds for image stabilization without translation and tolerate movements of the movable frame transverse to the direction of pull of the respective magnet. An additional effect of the magnetic coils is dependent on the position of the system compensation of the weight, which is easily achieved by a depending on the inclination to the vertical variable offset to the control of the magnetic coils.

Vorzugsweise sind die Abstandshalterungsmittel, bestehend aus der Lagerung, vorzugsweise mit Lager-Kugeln, sowie den Anzug-Federn und die Bewegungsantriebsmittel jeweils dreigeteilt ausgeführt und jeweils im Winkel von 120° radialsymmetrisch verteilt in einem jeweils gleichen Abstand von der optischen Achse in den Fassungen angeordnet.Preferably, the spacer means, consisting of the storage, preferably with bearing balls, as well as the suit springs and the movement drive means are each designed in three parts and each arranged at an angle of 120 ° radially symmetrically distributed in a respective same distance from the optical axis in the versions.

Die erforderliche Normalkraft zwischen den Lager-Kugeln und den Auflageflächen wird durch mindesten drei Anzug-Federn erzeugt, die mit ihren Längsachsen näherungsweise parallel zur Achse der Anordnung und azimutal zu 120° versetzt zwischen den Stützpunkten angeordnet sind. Aufgrund der Neigung der Auflageflächen zur Achse der Anordnung und der gegenläufigen Längenänderung von gegenüberliegenden Anzug-Federn bei Auslenkung der beweglichen Fassung erzeugen die Anzug-Federn außer der Normalkraft auch eine Rückstellkraft in Richtung Zentrum. Von Vorteil ist dabei, dass aufgrund des Neigungswinkels der Auflageflächen die die Normalkraft erzeugende Komponente die rückstellende Komponente überwiegt. Aus Gründen der Symmetrie werden vorzugsweise sechs Anzug-Federn eingesetzt. Daher weist jedes der vorzugsweise drei Abstandshalterungsmittel jeweils zwei Anzug-Federn auf, die beidseitig zu jeder der Lagerungen um einen Winkel von 30° versetzt angeordnet sind.The required normal force between the bearing balls and the bearing surfaces is generated by at least three suit springs, which are arranged with their longitudinal axes approximately parallel to the axis of the arrangement and azimuthal offset to 120 ° between the bases. Due to the inclination of the bearing surfaces to the axis of the assembly and the opposite change in length of opposite suit springs on deflection of the movable version of the suit springs produce in addition to the normal force a restoring force towards the center. The advantage here is that due to the inclination angle of the bearing surfaces, the normal force generating component outweighs the restoring component. For reasons of symmetry preferably six suit springs are used. Therefore, each of the preferably three spacer means in each case two suit springs, which are arranged on either side of each of the bearings offset by an angle of 30 °.

Ein wesentlicher Vorteil der Lösung besteht darin, dass die reale Schwenkachse der beweglichen Fassung durch eine virtuelle Achse ersetzt wird, deren mechanische Komponenten – Bewegungsantriebsmittel, Lager-Kugeln der Lagerung, Auflageflächen und Anzug-Federn – sich kompakt um die optischen Komponenten gruppieren. Dabei ist gewährleistet, dass die Richtung der Schwenkbewegung (Azimut) beliebig sein kann und zwischen den feststehenden und zu schwenkenden optischen Elementen ein genau definierter Luftspalt hergestellt wird. Um eine exakte, nicht überbestimmte Positionierung zu erreichen, sind drei Stützpunkte (Lager-Kugeln) vorgesehen, die dann bevorzugt zu je 120° um die Achse versetzt angeordnet sind. Es sind aber auch mehr als drei Lagerungen als Stützpunkte möglich.A significant advantage of the solution is that the real pivot axis of the movable socket is replaced by a virtual axis whose mechanical components - moving drive means, bearing bearing balls, bearing surfaces and tightening springs - compactly group around the optical components. It is ensured that the direction of the pivoting movement (azimuth) can be arbitrary and between the fixed and to be pivoted optical elements, a well-defined air gap is established. In order to achieve an exact, not overdetermined positioning, three support points (bearing balls) are provided, which are then preferably arranged offset at 120 ° about the axis. But there are also more than three bearings as bases possible.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Figuren beschrieben. Es zeigen:The invention will be described below with reference to figures. Show it:

1: Anordnung zur Bildstabilisierung in der Draufsicht 1 : Arrangement for image stabilization in plan view

2: Schnittdarstellung C-C der Anordnung zur Bildstabilisierung gemäß 1 2 : Sectional view CC of the arrangement for image stabilization according to 1

3: Schnittdarstellung A-A der Anordnung zur Bildstabilisierung gemäß 1 3 : Sectional view AA of the arrangement for image stabilization according to 1

4: Schnittdarstellung B-B der Anordnung zur Bildstabilisierung gemäß 1 4 : Sectional view BB of the image stabilization arrangement according to FIG 1

5 bis 7: Anordnung zur Bildstabilisierung in einem vertikal ausgelenkten Zustand 5 to 7 : Arrangement for image stabilization in a vertically deflected state

8 bis 10: Anordnung zur Bildstabilisierung in einem horizontal ausgelenkten Zustand 8th to 10 : Arrangement for image stabilization in a horizontally deflected state

11 bis 13: Anordnung zur Bildstabilisierung in einem diagonal ausgelenkten Zustand 11 to 13 : Arrangement for image stabilization in a diagonal deflected state

14: Darstellung der Linsen zur Beschreibung der optischen Parameter 14 : Presentation of the lenses for the description of the optical parameters

1 zeigt eine besonders bevorzugte Ausführungsform einer erfindugnsgemäßen Doppelkeilanordnung zur Bildstabilisierung in einer Draufsicht in Richtung einer optischen Achse 3. Diese Figur zeigt zunächst den Verlauf der Schnittlinien A-A, B-B und C-C. Diese Körperschnitte sind in den 2 bis 4 dargestellt. Diese Ansicht zeigt den Blick auf eine plankonkave Linse 1, die in einer ersten feststehenden Fassung 9 gehaltert ist. Weiterhin zeigt die 1 drei Bewegungsantriebsmittel 18 mit den Polschuhen 20, die ortsfest zu der feststehenden Fassung 9 jeweils um 120° versetzt auf einem Kreisring verteilt angeordnet sind. Verbindungs-Schrauben 17, Anzug-Federn 16 und 16' und Lagerungen 13 (in gebrochenen Linien dargestellt, da diese in dieser Ansicht nicht sichtbar sind) sind ebenfalls jeweils um 120° versetzt auf Kreisringlinien angeordnet. Jeweils zwei Anzug-Federn 16 und 16' sind aus Gründen der Symmetrie beidseitig zu der jeweiligen Lagerung 13 vorgesehen. 1 shows a particularly preferred embodiment of an inventive wedge arrangement for image stabilization in a plan view in the direction of an optical axis 3 , This figure first shows the course of the section lines AA, BB and CC. These body cuts are in the 2 to 4 shown. This view shows the view of a plano-concave lens 1 , in a first fixed version 9 is held. Furthermore, the shows 1 three motor drives 18 with the pole pieces 20 , which are fixed to the fixed version 9 each offset by 120 ° are arranged distributed on a circular ring. Connection screws 17 , Suit-springs 16 and 16 ' and bearings 13 (shown in broken lines, as these are not visible in this view) are also arranged offset by 120 ° on circular ring lines. Two suit springs each 16 and 16 ' are for reasons of symmetry on both sides of the respective storage 13 intended.

2 zeigt wesentliche Elemente der Doppelkeilanordnung im Schnitt C-C. In dieser Figur sind zwei der drei Lagerungen 13 dargestellt. Die plankonkave Linse 1 ist in der ersten feststehenden Fassung 9 gehaltert. Eine plankonvexe Linse 2 ist in einer zweiten feststehenden Fassung 11 gehaltert. Die erste feststehende Fassung 9 und die zweite feststehende Fassung 11 sind durch einen Distanz-Flansch 12 und die – in dieser Darstellung nicht gezeigten – Verbindungs-Schrauben 17 in einem definierten Abstand fest miteinander verbunden. Zwischen der plankonkaven Linse 1 und der plankonvexen Linse 2 ist eine bewegliche konvexkonkave Kittgruppe 4 angeordnet, die aus einer plankonvexen Gruppenlinse 7 und einer plankonkaven Gruppenlinse 8 zusammengesetzt ist. Die konvexkonkave Kittgruppe 4 ist in einer beweglichen Fassung 10 mechanisch gefasst. Die Lagerung der beweglichen Fassung 10 erfolgt so, dass zwischen der konkaven Fläche der plankonkaven Linse 1 und der konvexen Fläche der konvexkonkaven Kittgruppe 4 ein erster Luftspalt 5 und zwischen der konkaven Fläche der Kittgruppe 4 und der konvexen Fläche der plankonvexen Linse 2 ein zweiter Luftspalt 6 realisiert wird. Die in der beweglichen Fassung 10 gehalterte konvexkonkave Kittgruppe 4 wird um einen Schwenkpunkt P, der auf der optischen Achse 3 liegt, geschwenkt. Die Krümmungsmittelpunkte (Radien R) der konkav bzw. konvex gekrümmten optischen Flächen der Linsen 1, 2, 7 und 8 liegen auf einer Seite der Anordnung und fallen durch die Wahl der Radien in dem Schwenkpunkt P zusammen. Die Krümmungsradien der gekrümmten optischen Flächen sind konzentrisch, wodurch die aus der plankonvexen Gruppenlinse 7 und der plankonkaven Gruppenlinse 8 bestehende konvexkonkave Kittgruppe 4 unter Einhaltung der konstanten Luftspalte 5 und 6 um den Schwenkpunkt P beweglich ist. 2 shows essential elements of the double wedge arrangement in section CC. In this figure are two of the three bearings 13 shown. The plano-concave lens 1 is in the first fixed version 9 supported. A plano-convex lens 2 is in a second fixed version 11 supported. The first fixed version 9 and the second fixed version 11 are through a spacer flange 12 and - not shown in this illustration - connecting screws 17 firmly connected at a defined distance. Between the plano-concave lens 1 and the plano-convex lens 2 is a mobile convex concave putty group 4 arranged, consisting of a plano-convex group lens 7 and a plano-concave group lens 8th is composed. The convex concave putty group 4 is in a movable version 10 mechanically. The storage of the movable frame 10 is done so that between the concave surface of the plano-concave lens 1 and the convex surface of the convex-concave putty group 4 a first air gap 5 and between the concave surface of the putty group 4 and the convex surface of the plano-convex lens 2 a second air gap 6 is realized. The in the movable version 10 held convex concave putty group 4 is about a pivot point P, which is on the optical axis 3 lies, pans. The centers of curvature (radii R) of the concave or convex curved optical surfaces of the lenses 1 . 2 . 7 and 8th lie on one side of the assembly and coincide by the choice of radii in the pivot point P. The radii of curvature of the curved optical surfaces are concentric, resulting in the out of the plano-convex group lens 7 and the plano-concave group lens 8th existing convex concave putty group 4 while maintaining the constant air gaps 5 and 6 about the pivot point P is movable.

Um die Luftspalte 5 und 6 bei einer Bewegung der konvexkonkaven Kittgruppe 4 konstant einhalten zu können, sind Abstandshalterungsmittel zwischen der beweglichen Fassung 10 und den feststehenden Fassungen 9 und 10 vorgesehen. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt dies durch die Wälzführung 13, die als Kugel-Lagerung ausgebildet ist. Die Lager-Kugeln befinden sich zwischen einer ersten Wälzfläche 14 der ersten feststehenden Fassung 9 und einer zweiten Wälzfläche 15 der beweglichen Fassung 10 und rollen auf diesen Flächen 14 und 15 bei einer Auslenkung der beweglichen Fassung 10 ab. Die in der Darstellung gemäß 2 nicht gezeigten Anzug-Federn 16 sind zwischen der ersten feststehenden Fassung 9 und der beweglichen Fassung 10 eingehängt (siehe Bezugszeichen 16 in 4; Schnitt B-B). Die Anzug-Federn 16 ziehen die erste feststehende Fassung 9 und die bewegliche Fassung 10 aufeinander zu und gewährleisten dadurch eine Spielfreiheit der Wälzführung 13 und somit einen definierten ersten Luftspalt 5. Über die Länge des Distanz-Flansches 12 wird der Abstand zwischen der ersten feststehenden Fassung 9 und der zweiten feststehenden Fassung 11 fest eingerichtet. Da die bewegliche Fassung 10 über die Wälzführung 13 im Zusammenwirken mit den Anzug-Federn 16 einen definierten Abstand zu der ersten feststehenden Fassung 9 einnimmt, wird der zweite Luftspalt 6 über den Distanz-Flansch 12 und die zweite feststehende Fassung 11 definiert eingestellt. Die eingezeichneten Achsen zeigen auf den Schwenkpunkt P, welcher der gemeinsame Krümmungsmittelpunkt der sphärischen Linsenflächen sowie der Wälzflächen 14 und 15 der Kugel-Lagerung (Wälzführung 13) ist.Around the air gaps 5 and 6 during a movement of the convex-concave putty group 4 To be able to keep constant, spacer means are between the movable socket 10 and the fixed versions 9 and 10 intended. In this embodiment, this is done by the Wälzführung 13 , which is designed as a ball-bearing. The bearing balls are located between a first rolling surface 14 the first fixed version 9 and a second rolling surface 15 the movable version 10 and roll on those surfaces 14 and 15 at a deflection of the movable frame 10 from. The in the illustration according to 2 not shown suit springs 16 are between the first fixed version 9 and the movable frame 10 mounted (see reference numeral 16 in 4 ; Section BB). The suit-feathers 16 pull the first fixed socket 9 and the movable version 10 towards each other and thereby ensure a backlash of Wälzführung 13 and thus a defined first air gap 5 , About the length of the spacer flange 12 is the distance between the first fixed frame 9 and the second fixed version 11 firmly established. Because the movable version 10 over the rolling guide 13 in cooperation with the suit springs 16 a defined distance to the first fixed version 9 occupies the second air gap 6 over the spacer flange 12 and the second fixed version 11 defined. The drawn axes point to the pivot point P, which is the common center of curvature of the spherical lens surfaces and the rolling surfaces 14 and 15 the ball bearing (rolling guide 13 ).

3 zeigt die Anordnung zur Bildstabilisierung im Schnitt A-A in dem oberhalb der optischen Achse 3 die Wälzführung 13 gezeigt ist und unterhalb der optischen Achse 3 Elektromagneten 18 als Bewegungsantriebsmittel angeordnet sind, die aus einer Magnetspule 19, dem ersten Pohlschuh 20, einen zweiten Polschuh 21 und aus einem magnetischen Segment 22 bestehen. Während die Magnetspule 19, der erste Pohlschuh 20 und der zweite Polschuh 21 an den feststehenden Fassungen 9 und 11 angeordnet sind, ist das magnetische Segment 22 ein Teil der beweglichen Fassung 10. Die bewegliche Fassung 10 kann aber auch selbst magnetische oder magnetisierbare Eigenschaften haben. 3 shows the arrangement for image stabilization in section AA in the above the optical axis 3 the rolling guide 13 is shown and below the optical axis 3 electromagnet 18 are arranged as movement drive means, which consists of a magnetic coil 19 , the first Pohlschuh 20 , a second pole piece 21 and a magnetic segment 22 consist. While the solenoid 19 , the first slipper 20 and the second pole piece 21 on the fixed frames 9 and 11 are arranged, is the magnetic segment 22 a part of the movable frame 10 , The movable version 10 but can also have magnetic or magnetizable properties.

4 zeigt die Anordnung zur Bildstabilisierung im Schnitt B-B, in dem – neben den bereits in den vorstehend beschriebenen Figuren beschriebenen Bauteilen – zwei der sechs Anzug-Federn 16 sowie acht der zwölf Verbindungs-Schrauben 17 und 17' gezeigt sind. Die Verbindungs-Schrauben 17 und 17' sind in den Distanz-Flansch 12 eingeschraubt und fixieren die erste feststehende Fassung 9 und die zweite feststehende Fassung 11 zueinander. 4 shows the arrangement for image stabilization in section BB, in which - in addition to the components already described in the figures described above - two of the six suit springs 16 as well as eight of the twelve connection screws 17 and 17 ' are shown. The connection screws 17 and 17 ' are in the distance flange 12 screwed in and fix the first fixed socket 9 and the second fixed version 11 to each other.

Die 5 bis 7 zeigen die Anordnung zur Bildstabilisierung schematisch in verschiedenen Ansichten. Gezeigt ist ein gegenüber der optischen Achse 3 vertikal ausgelenkten Zustand X der konvexkonkaven Kittgruppe 4. Zur besseren Übersicht sind die Fassungen 9, 10 und 11, der Distanz-Flansch 12 und die Verbindungs-Schrauben 17 sowie die Elektromagneten 18 nicht dargestellt.The 5 to 7 show the arrangement for image stabilization schematically in different views. Shown is one opposite the optical axis 3 vertically deflected state X of the convex-concave cement group 4 , For a better overview are the versions 9 . 10 and 11 , the distance flange 12 and the connection screws 17 as well as the electromagnets 18 not shown.

Die 8 bis 10 zeigen die Anordnung zur Bildstabilisierung schematisch in drei verschiedenen Ansichten in einem gegenüber der optischen Achse 3 horizontal ausgelenkten Zustand Y der konvexkonkaven Kittgruppe 4.The 8th to 10 show the arrangement for image stabilization schematically in three different views in one with respect to the optical axis 3 horizontally deflected state Y of the convex-concave cement group 4 ,

Die 11 bis 13 zeigen die Anordnung zur Bildstabilisierung schematisch in drei Ansichten in einem gegenüber der optischen Achse 2 diagonal ausgelenkten Zustand X, Y der konvexkonkaven Kittgruppe 4.The 11 to 13 show the arrangement for image stabilization schematically in three views in one with respect to the optical axis 2 diagonal deflected state X, Y of the convex-concave putty group 4 ,

In den 5 bis 13 sind jeweils die Positionen der Lagerungen 13 (drei Lager-Kugeln) und der sechs Anzug-Federn 16 zu sehen. Die Auslenkung der konvexkonkaven Kittgruppe 4 erfolgt durch die drei hier nicht dargestellten Elektromagnete 18. In diesem Beispiel sind aus Symmetriegründen sechs Anzug-Federn 16 angeordnet. Man erkennt, dass in einer Mittelstellung der – in der beweglichen Fassung 10 gefassten – konvexkonkaven Kittgruppe 4 die Federachsen der Anzug-Federn 16 parallel zur optischen Achse 3 der Anordnung ausgerichtet sind. Die Bewegungsantriebsmittel 18 gewährleisten, dass die in der beweglichen Fassung 10 gefasste konvexkonkave Kittgruppe 4 je nach Ansteuerung gegen die zentrierende Komponente der Federkräfte auslenkbar ist.In the 5 to 13 are each the positions of the bearings 13 (three bearing balls) and the six suit-feathers 16 to see. The deflection of the convex concave putty group 4 is done by the three electromagnets not shown here 18 , In this example, for symmetry reasons, six suit springs 16 arranged. It can be seen that in a middle position the - in the movable version 10 composed - convex concave putty group 4 the spring axes of the suit springs 16 parallel to the optical axis 3 the arrangement are aligned. The motor drive means 18 ensure that in the movable version 10 composed convex concave putty group 4 depending on the control against the centering component of the spring forces is deflected.

In 14 sind die Linsen und ihre Anordnung zu dem optischen System dargestellt. Die beispielhaften optische Parameter werden nachfolgend aufgeführt. In Lichtausbreitungsrichtung sind aufeinander folgend angeordnet: plankonkave Linse 1: R₁₁ = ∞ R₁₂ = 39,0 mm Mittendicke = 2,0 mm Glasart KF 9, erster Luftspalt 5: 0,05 mm, plankonvexe Gruppenlinse 7: R₇₁ = 38,95 mm R₇₂ = ∞ Mittendicke = 2,95 mm Glasart KF 9, plankonkave Gruppenlinse 8: R₈₁ = ∞ R₈₂ = 35,05 mm Mittendicke = 2,95 mm Glasart SK 16, zweiter Luftspalt 6: 0,05 mm und plankonvexe Linse 2: R₂₁ = 35,00 mm R₂₂ = ∞ Mittendicke = 3,0 mm Glasart SK 16. In 14 the lenses and their arrangement to the optical system are shown. The exemplary optical parameters are listed below. In the light propagation direction are arranged consecutively: plano-concave lens 1 : R ₁₁ = ∞ R ₁₂ = 39.0 mm Center thickness = 2.0 mm Glass type KF 9, first air gap 5 : 0.05 mm, plano-convex group lens 7 : R ₇₁ = 38.95 mm R ₇₂ = ∞ Center thickness = 2.95 mm Glass type KF 9, plano-concave group lens 8th : R ₈₁ = ∞ R ₈₂ = 35.05 mm Center thickness = 2.95 mm Glass type SK 16, second air gap 6 : 0.05 mm and plano-convex lens 2 : R ₂₁ = 35.00 mm R ₂₂ = ∞ Center thickness = 3.0 mm Glass type SK 16.

Die Planflächen (die Radien R₇₂ und R₈₁) der Gruppenlinsen 7 und 8 sind miteinander verkittet und bilden die konvexkonkave Kittgruppe 4.Planar surfaces (radii R ₇₂ and R ₈₁ ) of group lenses 7 and 8th are cemented together and form the konvexkonkave Kittgruppe 4 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: plankonkave Linseplano-concave lens
22: plankonvexe Linseplano-convex lens
33: optische Achseoptical axis
44: konvexkonkave KittgruppeConvex concave putty group
55: erste Luftspaltfirst air gap
66: zweiter Luftspaltsecond air gap
77: plankonvexe Gruppenlinseplano-convex group lens
88th: plankonkave Gruppenlinseplano-concave group lens
99: erste feststehende Fassungfirst fixed version
1010: bewegliche Fassungmovable version
1111: zweite feststehende Fassungsecond fixed version
1212: Distanz-FlanschDistance flange
1313: Wälzführungroller guide
1414: erste Wälzflächefirst rolling surface
1515: zweite Wälzflächesecond rolling surface
1616: Anzug-FederSuit spring
1717: Verbindungs-SchraubeConnecting screw
1818: Elektromagnetelectromagnet
1919: Magnet-SpuleMagnetic coil
2020: erster Pohlschuhfirst Pohlschuh
2121: zweiter Pohlschuhsecond Pohlschuh
2222: magnetisches Segmentmagnetic segment
RR: Radienradii
PP: Schwenkpunktpivot point
XX: vertikal ausgelenkter Zustand der konvexkonkaven Kittgruppevertically deflected state of the convex concave putty group
YY: horizontal ausgelenkter Zustand der konvexkonkaven KittgruppeHorizontally deflected state of the convex-concave cement group

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 5589239 A [0004]
DE 102010018123 A1 [0006]
DE 2343077 [0007]

Claims

A double wedge image stabilizer in an optical system, comprising - a first lens ( 1 ) and a second lens ( 2 ) related to an optical axis ( 3 ) are fixed, wherein the first and the second lens ( 1 . 2 ) each have a plane surface on the sides facing away from each other and each having a spherically curved surface with directions of curvature of the same direction on the sides facing one another; - one between the first lens ( 1 ) and the second lens ( 2 ) movably arranged to one on the optical axis ( 3 ) pivot point (P) pivoting Kittgruppe ( 4 ) comprising two group lenses ( 7 . 8th ) with mutually facing planar surfaces and the same direction of curvature radii on the outer surfaces; wherein the pivot point (P) in a center of curvature of all concentrically arranged spherically curved surfaces of the first and second lens ( 1 . 2 ) and the putty group ( 4 ) and wherein a uniform air gap ( 5 . 6 ) between each of the first and second lenses ( 1 . 2 ) and the putty group ( 4 ) is present.

Double wedge arrangement according to claim 1, characterized in that between the first or the second lens ( 1 . 2 ) and the putty group ( 4 ) a guide device for the defined guidance of the movement and spacing of the Kittgruppe ( 4 ) is provided.

Double wedge arrangement according to claim 2, characterized in that the guide device is arranged distributed over the circumference and comprises a rolling guide or sliding guide and a holding device.

Double wedge arrangement according to claim 3, characterized in that the rolling guide ( 13 ) by three rolling elements distributed over the circumference and by rolling surfaces ( 14 . 15 ) is formed, wherein the rolling surfaces ( 14 . 15 ) in a fixed version ( 9 or 11 ) of the first or second lens and in a movable frame ( 10 ) of the putty group ( 4 ) are provided.

Double wedge arrangement according to claim 3, characterized in that the holding device for generating a normal force in the guide device by at least three circumferentially distributed spring elements ( 16 ) formed between a fixed socket ( 9 or 11 ) of the first or second lens and a movable mount ( 10 ) of the putty group ( 4 ) are arranged effectively and their spring force substantially parallel to the optical axis ( 3 ) acts.

Double wedge arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises a drive device for deflecting the Kittgruppe ( 4 ) from the optical axis ( 3 ).

Double wedge arrangement according to claim 6, characterized in that the drive device is an electromagnetic drive device.

Double wedge arrangement according to claim 7, characterized in that the electromagnetic drive device comprises at least three circumferentially uniformly distributed electromagnets ( 18 ), with pole shoes ( 20 . 21 ), which is an at least movable version ( 10 ) of the putty group ( 4 ) at least partially enclose.

Double wedge arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that the first lens ( 1 ) and the second lens ( 2 ), each in a fixed version ( 9 . 11 ) are fixed by a spacer flange ( 12 ) are fixedly connected at a distance from each other, wherein the distance is dimensioned so that a movable mount ( 10 ) of the putty group ( 4 ) in each pivotal position between the fixed versions ( 9 . 11 ) is arranged in compliance with the air gaps.

Double wedge arrangement according to claim 8, characterized in that a movable mount ( 10 ) of the putty group ( 4 ) has a magnetic portion.