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Fernrohrsystem Die Erfindung betrifft ein periskopisches Fernrohrsystem,
insbesondere für Panzerfahrzeuge, welches aus mehreren Einzelsystemen besteht, die,
je mindestens eine Ausblicksöffnung. ein Objektiv und ein Okular enthalten.
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Es sind periskopische Fernrohrsysteme bekannt, die nur mit einem einzigen
Einzelsystern arbeiten. Es sind weiterhin Panoramafernrohre bekannt, welche mehrere
Objektive und mehrere Okulare enthalten. Diese Fernrohre können von mehreren Personen
gleichzeitig benutzt werden. Bei diesen Fernrohren liegen die den verschiedenen
Objekten und Okularen zugeordneten Strahlengänge nebeneinander.
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Es sind weiterhin optische Sucher bekannt, die zwei optische Systeme
enthalten. von denen jedes aus einem Objektiv und einer einfachen Feldlinse
besteht und die hintereinander derart angeordnet sind, daß das reelle, von jedem
Objektiv erzeugte Bild auf der ihm folgenden Feldlinse liegt.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde. bei einem Fernrohr-Periskop
den objektivseitigen Teil gegenüber dem okularseitigen Teil drehbar auch dann anzuordnen,
wenn mehrere Einzelsysteme für mehrere Beobachter zur Anwendung kommen. Dieses System
soll dabei gegen Dejustierungen möglichst unempfindlich sein. Letzteres ist vor
allem bei der Verwendung des Fernrohrsystems für Panzerfahrzeuge von Bedeutung.
Der objektivseitige Teil des Fernrohrsystems ist dann mit der drehbaren Panzerkuppel
fest verbunden. während der okularseitige Teil an dem Fahrzeug selbst. z. B. am
Boden desselben, sich abstützt. Die Panzerkuppel hat nun ein gewisses Lagerspiel,
auf Grund dessen Verlagerungen der Drehachse, beispielsweise in der Größenordnung
von einigen Millimetern, nicht auszuschließen sind. Bei Demontage der Panzerkuppel
zwecks Reinigung und Austausch der Lager ist ebenfalls mit einer Verlagerung der
Drehachse zu rechnen. Dasselbe gilt für die Höhenjustierung der Panzerkuppel. Die
Einzelsysterne müssen dementsprechend gegen Verschiebung der objektivseitigen optischen
Glieder quer zur Richtung und in Richtung des optischen Strahlenganges möglichst
unempfindlich sein.
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Diese Aufgaben wurden gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das
Fernrohrsystern aus einem festen okularseitigen und einem demgegenüber drehbaren
objektivseitigen Teil besteht, daß ein gemeinsamer Schnittpunkt der optischen Achsen
sämtlicher Einzelsysteme in der Drehachse und zwischen den beiden Teilen liegt,
daß ein paralleler Strahlengang zwischen den beiden Teilen besteht und daß ein Reversionsprisma
vorgesehen ist, welches der Drehbewegung in Untersetzung 2: 1 folgt.
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Der parallele Strahlengang zwischen dem okularseitigen und objektivseitigen
Teil ist für die obenerwähnte Unempfindfichkeit gegen Dejustierung von besonderer
Bedeutung, Wenn dieses Problem nicht von gravierender Bedeutung ist, dann können
Zugeständnisse hinsichtlich der Parallelität gemacht werden, insoweit die zuerst
genannte Aufgabenstellung erfüllt bleibt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform be-
findet sich das
Fernrohrsystern hinter dem im Vorderteil des Panzerfahrzeuges befindlichen Beobachter.
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Hinsichtlich einer speziellen Ausführungsform können die objektivseitigen
und./oder okularseitigen Brennebenen der Einzelsysteme auf einer Kugelfläche liegen,
deren Mittelpunkt mit dem gemeinsamen Schnittpunkt der optischen Achsen sämtlicher
Einzel-,ysteme in der Drehachse zusammenfällt. Weiterhin können bei Verwendung von
drei und mehr Einzelsystemen die optischen Achsen derselben auf einem Kegel liegen,
dessen Spitze n-dt dem gemeinsamen Schnittpunkt der optischen Achsen sämtlicher
Einzelsysteme zusammenfällt. Der Abstand der optischen Achsen der Einzelsysteme
voneinander in der Brennebene kann gleich sein dem Durchmesser des Bildfeldes eines
Einzelsystems. Weiterhin können jeweils zwei Einzelsysteme für eine binokulare Beobachtung
zusammengefaßt sein.
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Das Fernrohrsystern gemäß der Erfindung ist im wesentlichen für unbemannte,
drehbare Waffenkuppeln von Panzerfahrzeugen, Schiffen, Festungsanlagen od. dgl.
bestimmt. Es eignet sich jedoch auch für andere Anwendungsgebiete, z. B. als Beobachtungseinrichtung
für Drehöfen oder sonstige drehbar montierte Aggregate, welche einer direkten Beobachtung
durch einen in dem Drehaggregat befindlichen
Bedienungsmann nicht
zugänglich sind. Bei mit dem Fernrohrsystem gemäß der Erfindung ausgerüsteten Panzerfahrzeugen
kann sich die gesamte Mannschaft unterhalb der oberen Panzerplatte des Fahrzeuges
befinden, wodurch ein besserer Schutz für dieselbe gewährleistet wird. Die auf der
oberen Panzerplatte des Fahrzeuges aufsitzende Drehkuppel nimmt nur noch die Waffen,
also das Geschütz oder die Geschütze und die leichten Waffen sowie die Lade- und
Richteinrichtuno, für dieselben, auf. Sie braucht jedoch keinen Platz mehr für einen
Schützen zu enthalten. Damit ist es auch möglich, die Panzerkuppel wesentlich flacher
zu halten, was sich auf die Gesamtbauhöhe des Panzerfahrzeuges vorteilhaft auswirkt.
Da die Ausblicksöffnung des Fernrohrsystems sich mit der Drehkuppel und mit den
Geschützen dreht, ist ein exaktes Zielen gewährleistet, ohne daß irgendwelche komplizierte
mechanische Nachführungseinrichtungen der beweglichen Glieder einer Zieleinrichtung
vonnöten wären. Außerdem ist die Sicht über den gesamten Drehbereich der Panzerkuppel
unbehindert.
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Man könnte entsprechend dem bekannten Stand der Technik auch daran
denken, ein einziges Fernrohrsystem in der Drehachse der Drehkuppel anzuordnen und
den Strahlengang mittels halbdurchlässiger Spiegel aufzuteilen, so daß das Fernrohrsystem
.gleichzeitig von mehreren Personen, z. B. von dem Kommandanten, dem Schützen und
dem Fahrer, benutzt werden kann. Eine derartige Aufteilung des Strahlenganges durch
halbdurchlässige Spiegel hat je-
doch eine starke Schwächung der Bildhelligkeit
zur Folge. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist jedem Einzelsystem ein eigener optischer
Strahlengang zugeordnet, so daß die Bildhelligkeit die gleiche Güte hat wie in einem
üblichen, nur ein System enthaltenden Periskop.
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In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform des Gegenstandes
der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 schaubildlich ein Panzerfahrzeug,
welches mit einem Fernrohrsysteni gemäß der Erfindung ausgerüstet ist, Fig. 2 im
vergrößerten Maßstab den in der Mitte der Geschützkuppel des Panzerfahrzeuges angeordneten
Ausblicksstutzen des Fernrohrsystems, Fig. 3 einen quer durch das Panzerfahrzeug
verlaufenden, die Drehachse der Geschützkuppel enthaltenden Schnitt, Fig. 4 eine
schaubildliche Ansicht zur Erläuterung der gegenseitigen. Lage der Bildfelder der
Einzelsvsteme.
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Ein Panzerfahrzeug 1 besitzt eine flache, drehbare Geschützkuppel
2 mit Geschützen 3 und 3 a. In der Geschützkuppel 2 ist kein
Platz für einen Schützen vorgesehen. Sie enthält nur die Lade- und Richteinrichtungen
für die Geschütze 3 und 3 a und gegebenenfalls für weitere
Geschütze oder leichtere Waffen. Zentral auf der Geschützkuppel 2 ist ein Ausblicksstutzen
4 fest angeordnet, der sich also mit der Geschützkuppel 2 mitdreht. Der Ausblicksstutzen
4 enthält ein schräg verlaufendes Ausblickfenster5, welches auf den Zwischenraum
zwischen den Geschützen 3 und 3 a gerichtet ist.
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Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel sitzt die Bedienungsmanrischaft
im vorderen Teil des Panzerfahrzeuges, also vor der Drehachse der Geschützkuppel
2, so daß der gesamte hintere Teil des Panzerfahrzeuges für andere Zwecke, z. B.
für Transportzwecke, frei bleibt. Es sind dementsprechend im Vorderteil des Panzers
2 im wesentlichen vertikal verlaufende Säulen 6 und 7 vorgesehen,
an welchen monokulare oder binokulare Einblicke angeordnet sind. Von den Säulen
6 und 7 fülM je ein im wesentlichen horizontal verlaufender
Strang 8 bzw. 9 zu einem Verbindungsstück 10. Die Fortführung
des Strahlenganges wird dabei über nicht näher dargestellte Umlenkspiegel, Umlenkprismen
und über dazwischengeschaltete Umkehrsysteme vorgenommen.
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Wie aus Fig. 3 ersichtlich, enthält das Verbindungsstück
10 zwei Prismen 11 und 12, welche leicht gegeneinandergekippt sind.
Dementsprechend kreuzen sich die optischen Achsen der Einzelsysteme in einem Kreuzungspunkt
13, welcher beispielsweise in einer Linse 14 oder in einem anderen Umkeh#rsystem
liegt. Vor den Prismen 11 und 12 sitzen Linsen 29
und 30, welche
die Umkehrbildebenen der in den Strängen 8 und 9 angeordneten Umkehrsysteme
enthalten. Die Teile 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 29 und
30
sind also fest in dem Panzerfahrzeug 1 montiert, wogegen sich die
übrigen Teile des Fernrohrsystems mit der Geschützkuppel 2 drehen.
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Der Kreuzungspunkt 13 liegt in der Drehachse der Geschützkuppel
2 und entsprechend der Darsteilung des Strahlenganges im festen Teil des Fernrohrsystems.
Er kann jedoch auch ebensogut in dem mit der Geschützkuppel 2 drehbaren Teil des
Fernrohrsystems liegen.
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Der mit der Geschützkuppel 2 drehbare Teil des Fernrohrsystems enthält
eine mittels der Zapfen 15
drehbar angeordnete Umlenkeinrichtung
16, welche die Hochverschwenkung des Geschützrohres 3
- 2:
1 ins Langsame untersetzt - mitmacht.
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Unterhalb der Unflenkeinrichtung 16 sind die den beiden Einzelsystemen
zugeordneten Objektive 17
und 18 angeordnet, deren optische Achsen
zueinander divergieren, d. h., es sind Keile 19 und 20 den Objektiven
17 und 18 vorgeschaltet, welche die von der Umlenkeinrichtung
16 parallel abgehenden Strahlenbündel entsprechend knickm Dem Objektiv
18 ist eine Prismenkombination 21 zugeordnet, durch welche der optische Weg
des diesem Objektiv zugeordneten Strahlenganges verlängert wird, d. h., das
Objektiv 18 hat eine längere Brennweite als das Objektiv 17.
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Die Bildebenen der Objektive 17 und 18 liegen bei 22
bzw. 23 und bilden zugleich die Strichbildebenen. Die angegebenen Teile sind
in einem Fernrohrgehäuse 24 untergebracht, das, wie bereits erwähnt, sich mit der
Geschützkuppel 2 dreht. In dem Fernrehrsystem 24 ist weiterhin ein Reversionsprismensystem
25 nüt fünfmaliger Reflexion des Strahlenganges untergebracht, welches in
Untersetzung 2: 1
sich mit der Geschützkuppel 2 mitdreht. Den Abschluß des
Fernrohrgehäuses 24 bildet eine Linse 26.
Der Strahlengang zwischen den Linsen
13 und 26
soll parallel verlaufen, so daß Justierfehler bei dem Abnehmen
der Geschützkuppel 2 und Wiederaufsetzen derselben unschädlich sind, und zwar sowohl
Fehler hinsichtlich des Abstandes der Linsen 13 und 26 als auch hinsichtlich
einer seitlichen ParaUelverschiebung derselben.
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In den Fig. 1 bis 3 wurden jeweils zur zwei optische
Achsen entsprechend zwei Teilsystemen dargestellt. Da im allgemeinen zur Verbesserung
des
Raumgefühls und der Entfemungsabschätzung ein binokulares Sehen
erwünscht ist, erhöht sich für zwei Personen die Zahl der optischen Achsen auf vier
und für drei Personen auf sechs. Sämtliche optischen Achsen kreuzen sich jedoch
in dem Kreuzungspunkt 13. Das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip ist
in Fig. 4 veranschaulicht. Die Bildfelder der Einzelsysteme in der objektivseitigen
Brennebene sind mit a, b, c und in der okularseitigen Brennebene mit
a', b', c' bezeichnet. Der Durchmesser der Bildfelder a,
b, c wird gleich dem Abstand der Durchstoßpunkte der Hauptstrahlen durch
die Brennebene gewählt, so daß also die Bildfelder im wesentlichen aneinander angrenzen.
Läßt man nun die Bildfelder a, b, c um eine durch den Kreuzungspunkt
13
gehende, zwischen ihnen liegende Drehachse rotieren, so bleiben die konjugierten
Bildfelder a', b' und e
erhalten, wenn das Reversionssystern
25, wie beschrieben, 2: 1 ins Langsame untersetzt, sich mitdreht.
Dementsprechend ist eine ortsfeste, Weiterleitung der Bildebene a',
b', c' durch die Stränge 8, 9
und die Säulen 6, 7 zu den
Einblicken möglich.
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Bei dem dargestellten Beispiel wurden die Vergrößerungen für die beiden
Systeme verschieden gewählt. Der Richtschütze schaut durch den an der Säule
6 angeordneten Einblick. Diesem System ist das Objektiv 18 zugeordnet.
Die Gesamtvergrößerung dieses Systems ist beispielsweise sechsfach. Der Fahrer sieht
durch den an der Säule 7 angeordneten Einblick. Diesem Einblick ist das Objektiv
17
zugeordnet. Die Vergrößerung dieses Systems ist dreifach.
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Es ist nicht erforderlich, daß die Zieleinrichtung den gesamten Platz
in der Drehachse der Geschützkuppel einnimmt. Der Kreuzungspunkt 13 kann
selbstverständlich auch höher, z. B. direkt unterhalb der Geschützkuppel oder sogar
in dieselbe verlegt werden. Die Stränge 8 und 9 können dann an der
Decke oder an den Seitenwänden verlaufen. Die Unsymmetrie in den beiden Einzelsystemen
- entsprechend der Darstellung in Fig. 3 - dient dazu, den beiden
Systemen eine verschieden große Vergrößerung zu ermöglichen. Die Prismenkombination
21 verlängert den optischen Weg des dem Objektiv 18 zugeordneten Strahlenganges.
Weiterhin ist wegen der übersichtlichkeit in Fig. 3 im Reversionssystem
25 der Strahlengang nicht eingezeichnet.