DE1153186B

DE1153186B - Viewing window for telescope devices

Info

Publication number: DE1153186B
Application number: DEZ9116A
Authority: DE
Inventors: Walter Werner
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 1961-12-02
Filing date: 1961-12-02
Publication date: 1963-08-22
Also published as: CH424303A; GB978023A

Description

Ausblickfenster für Fernrohrgeräte Gegenstand der Erfindung ist ein Ausblickfenster für Fernrohrgeräte mit einem dachförmig geknickten Abschlußkörper aus durchsichtigem Material, mit welchem aus geschlossenen Räumen, mit Hilfe vorzugsweise schwenkbarer optischer Umlenkelemente, ein Gesichtsfeld überwacht werden kann, das sich von etwa 15' unter der Horizontalen bis zum Zenit erstreckt.The subject of the invention is a viewing window for telescope devices with a roof-shaped kinked closure body made of transparent material, with which a field of view can be monitored from closed spaces, with the help of preferably pivotable optical deflection elements, which extends from about 15 ' below the horizontal to Zenith extends.

Eine bekannte Ausführungsform. eines solchen Ausblickfensters besteht in einer Glaskugelkalotte, hinter welcher eine Ausgleichslinse bewegt wird, deren Achse mit der Achse des Gesichtsfeldes zu- sammenfällt. Der Ausgleichslinse ist ein Prisma zugeordnet, welches mit der halben Drehgeschwindigkeit der Linse geschwenkt wird. Diese Ausführung erfordert eine außerordentlich genaue Führung der Schwenklinse um den Mittelpunkt der Kugelkalotte und außerdem ein Getriebe mit dem übersetzungsverhältnis 1: 2 zum Antrieb des Prismas.A known embodiment. view of such a window is in a Glaskugelkalotte behind which a compensation lens is moved, the axis of inlet sammenfällt with the axis of the field of view. The compensating lens is assigned a prism which is pivoted at half the rotational speed of the lens. This design requires extremely precise guidance of the swivel lens around the center point of the spherical cap and also a gear with a gear ratio of 1: 2 to drive the prism.

Eine andere bekannte Ausführungsforin eines Ausblickfensters besteht in einer planparallelen Platte, vorzugsweise ebenfalls aus Glas. Diese bedarf jedoch einer verhältnismäßig großen Vertikalabmessung, damit der gesamte Schwenkbereich des vorgeschriebenen Gesichtsfeldes erfaßt werden kann. Damit wird aber die Vertikalabmessung des ganzen Ausblickkopfes in unerwünschter Weise vergrößert.Another known embodiment of a lookout window is in a plane-parallel plate, preferably also made of glass. However, this is necessary a relatively large vertical dimension, so that the entire pivoting range the prescribed field of view can be detected. But this becomes the vertical dimension of the whole lookout head enlarged in an undesirable manner.

Schließlich ist eine Anordnung beschrieben worden, in welcher innerhalb des Gerätes dem drehbaren Ablenkkörper ein optisches Element nachgeordnet ist, das nach außen hin von zwei ebenen, gegeneinander geneigten Flächen begrenzt ist. Dieses läßt jedoch einwandfreie Beobachtungen nur in zwei genau bestimmten Stellungen des Drehkörpers zu.Finally, an arrangement has been described in which within of the device, an optical element is arranged downstream of the rotatable deflection body, which is limited to the outside by two flat, mutually inclined surfaces. This however, allows perfect observations only in two precisely defined positions of the Rotating body too.

Bei dem Ausblickfenster mit einem dachförmig geknickten durchsichtigen Abschlußkörper nach der Erfindung sind die Dachplatten planparallel; sie schließen einen Winkel von mindestens 90' ein, und die Dachkante ist um etwa gleich große Winkel gegenüber der horizontalen und vertikalen Bezugsebene geneigt.In the viewing window with a roof-shaped kinked transparent closure body according to the invention, the roof panels are plane-parallel; they enclose an angle of at least 90 ' , and the roof edge is inclined at approximately equal angles with respect to the horizontal and vertical reference planes.

Der geknickte Körper besteht zweckmäßig aus einem Stück.The kinked body is expediently made of one piece.

Insbesondere bei hochstehender Sonne entstehen leicht zwischen dem Fenster und dem Schwenkprisma störende Reflexe. Diese werden aus dem abbildenden Strahlengang herausgelenkt, wenn der Abschlußkörper im Ausblickkopf erfindungsgemäß ausgebildet und angeordnet wird. Bei großem Gesichtsfeld von ± 20' (401) können sich Winkelabweichungen gegenüber den Bezugsebenen bis lO', bei kleinem Gesichtsfeld von ± 5' (100) solche bis 21/2' ergeben. Um eine Selbstdichtung des Fensters gegenüber äußerem überdruck zu erreichen, sind die, Randtefle des Fensterkörpers nach innen abgeschrägL Die das Fenster aufnehmende Ausfräsung im Metallkopf weist die gleiche Abschrägung auf, und die Abdichtung wird mittels einer Gummischicht erzielt, welche als Gummischweißung oder -klebung ausgeführt sein kann. Bei der Anwendung eines derartigen Ausblickkopfes bei einem Sehrohr eines Unterwasserfahrzeuges wird der konische Umfang des Abschlußglases bei Unterwasserfahrt durch den äußeren Wasserdruck gegen die Abdichtung gepreßt und damit autoklav gedichtet.In particular when the sun is high, annoying reflections can easily arise between the window and the swivel prism. These are deflected out of the imaging beam path when the closure body is designed and arranged in the viewing head according to the invention. With a large field of view of ± 20 '(401), angular deviations from the reference planes of up to 10' can result, with a small field of view of ± 5 ' (100) such as up to 21/2'. In order to achieve a self-sealing of the window against external overpressure, the edge parts of the window body are bevelled inwards can. When using such a viewing head in a periscope of an underwater vehicle, the conical periphery of the cover glass is pressed against the seal by the external water pressure during underwater travel and thus sealed in an autoclave.

In der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Ausblickkopfes mit einem dachförrnig geknickten Fenster nach der Erfindung dargestellt. Die Hauptachsen A-,4 und B-B liegen in einer gemeinsamen, zu den Dachflächen senkrechten Ebene. Das in der Dachkante 1 geknickte Fenster mit den planparallelen Dachplatten 2 und 3 und einem Dachwinkel von mindestens 901 ruht derart in einer konischen Ausfräsung 4 in dem mit einem Schraubgewinde 5 versehenen metallenen Ausblickkopf 6, daß die Dachplatten 2 und 3, und mit ihnen die Dachkante 1, um etwa gleiche Winkel u und u' gegen ihre vertikale und ihre horizontale Bezugsebene V und H geneigt sind. Je. nach Größe des Gesichtsfeldes können sich Winkeldifferenzen zwischen u und u' von 21/2 bis 10' ergeben. 1 shows an embodiment of a viewing head with a roof-shaped bent window according to the invention. The main axes A, 4 and BB lie in a common plane perpendicular to the roof surfaces. The window bent in the roof edge 1 with the plane-parallel roof panels 2 and 3 and a roof angle of at least 901 rests in a conical recess 4 in the metal outlook head 6 provided with a screw thread 5 that the roof panels 2 and 3, and with them the roof edge 1, are inclined at approximately equal angles u and u 'with respect to their vertical and horizontal reference planes V and H. Ever. Depending on the size of the field of view, there may be angle differences between u and u 'from 21/2 to 10' .

Die schematische Fig. 2 veranschaulicht die Wirkungsweise des Aumeldungsgegenstandes-. Die Platte 3 der Anordnung nach Fig. 1 stehe zunächst, wie hier dargestellt, senkrecht zur Zeichenebene. In der Zeichenebene fallen ein der Zielstrahl a-a und, verhältnismäßig steil, ein Sonnenstrahlbündel b-b. Dieses wird nach mehrfacher Reflexion in einem dem optischen Instrument F vorgeschalteten Prisma P an der Innenfläche des Fensters und anschließend an der Hypothenusenfläche des Prismas gespiegelt, von wo es -unter einem kleinen Winkel mit dem Zielstrahlbündel a-a in das Fernrohr F eintritt. Im Okular desselben erscheint neben dem Bild des Ziels ein störendes Sonnenbildchen.The schematic Fig. 2 illustrates the operation of the Aumeldungsartikel-. The plate 3 of the arrangement according to FIG. 1 is initially, as shown here, perpendicular to the plane of the drawing. A target ray aa and, relatively steeply, a sun ray bundle bb fall in the plane of the drawing. This is reflected after multiple reflection in a prism P upstream of the optical instrument F on the inner surface of the window and then on the hypotenuse surface of the prism, from where it enters the telescope F at a small angle with the target beam aa. In the eyepiece of the same, a disturbing sun image appears next to the image of the target.

Denkt man sich nun die Fensterplatte. 3 etwa um die Achse A-A um einen Winkel a verschwenkt, so erkennt man, daß das nach mehrfacher Umlenkung im Prisma P an der Rückseite der Fensterplatte 3 reflektierte Sonnenstrahlbündel um den Winkel 2a zur Zeichenebene geneigt wird. Es ist natürlich auch nach der anschließenden Rellexion an der Hypothenusenfläche des Prismas zur Zeichenebene, geneigt und verläßt dieses unter einem derartigen Winkel, daß es nicht in das optische Instrument F eintreten kann. Dagegen wird das 7,irIstrahlbündel an der Fensterplatte nicht von innen her reflektiert. Eine Drehung der planparallelen Platte um den Winkel a bewirkt somit für das hindurchtretende Zielstrahlbündel lediglich eine kleine Änderung der parallelen Versetzung, jedoch keine Änderung seiner Richtung.If you now think of the window plate. 3 pivoted approximately about the axis AA by an angle a, it can be seen that the bundle of sun rays reflected after multiple deflections in the prism P on the rear side of the window plate 3 is inclined by the angle 2a to the plane of the drawing. Of course, even after the subsequent rellexion on the hypotenuse surface of the prism, it is inclined to the plane of the drawing and leaves this at such an angle that it cannot enter the optical instrument F. On the other hand, the 7th irI beam is not reflected from the inside on the window plate. A rotation of the plane-parallel plate by the angle α thus only causes a small change in the parallel offset for the target beam passing through, but no change in its direction.

Wenn bei gewissen Dachwinkeln der beiden geknickten Flächen Schwierigkeiten in der Herstellung der Passe der Innenflächen entstehen, kann man folgendermaßen verfahren: Auf die beiden Innenflächen des geknickten, nur feingeschliffenen oder anpolierten Fensters werden zwei durchsichtige, nicht unbedingt planparallele Glasplatten, deren Innenflächen gut plan sind, gekittet und sodann die Außenflächen des dachförmigen Fensterkörpers parallel zu den Innenflächen der aufgekitteten Glasplatten geschliffen und poliert, so daß die Wirkung einer planparallelen Platte entsteht.If there are difficulties with certain roof angles of the two bent surfaces in the production of the pass of the inner surfaces can be done as follows procedure: on the two inner surfaces of the kinked, only finely ground or polished window are two transparent, not necessarily plane-parallel glass plates, whose inner surfaces are well puttied and then the outer surfaces of the roof-shaped Window body ground parallel to the inner surfaces of the cemented glass plates and polished so that the effect of a plane-parallel plate is created.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Viewing window for telescope devices with a roof-shaped kinked closure body made of transparent material, characterized in that the two roof panels (2, 3) are plane-parallel and enclose a roof angle of at least 90 ' , and that the roof edge (1) is approximately the same large angles (u, u ') with respect to the horizontal (H) and vertical (V) reference planes.

2. Viewing window according to claim 1, characterized in that the bent body consists of one piece. 3. View window according to claim 1 and 2, characterized in that the edge parts of the closing body are beveled inward. 4. A method for producing a roof-shaped closing window according to spoke 1 to 3, characterized in that after fine grinding or polishing of the inner surfaces puttied on this ever a flat glass plate and then the outer surfaces of the window body are ground parallel to the inner surfaces of the cemented glass plates and polished. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1068 483; German Patent Nos. 593 230, 358 066, 312 317; Austrian Patent No. 83 234; British Patent No. 702 034; U.S. Patent No. 959,013; König-Köhler, DieFernrohre und Fernungsmesser, Springer-Verlag, 1959, pp. 229 and 230.