DE1204847B - In einem Periskop angeordnete Vorrichtung zum Abbilden eines Beobachtungsfeldes oderAbschnitten davon im Innern eines unzugaenglichen Raumes - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 'WWW* PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

G02d

Deutsche Kl.: 42 h-10/02

1204847
E24072IX a/42h 19. April 1962 Jl, November 1965

Die Erfindung bezieht sich auf eine in einem Periskop angeordnete Vorrichtung zum Erfassen der verschiedenen Bereiche eines zu beobachtenden Raumes, insbesondere eines Kernreaktors.

Es sind bereits optische Geräte bekanntgeworden, die mittels eines Spiegelsystems ein bestimmtes Beobachtungsfeld abzutasten vermögen. Durch Rotation des Spiegele um die optische Achse des Systems laeeen eich radiale Bildaueschnittszonen des Beobachtungsfeldes nacheinander abtasten, wobei die zur Abbildung kommende Bildausschnittszone durch die Winkellage des Spiegels zur optischen Achse bestimmt ist. Bei wählbarer Bildausschnittszone muß der Spiegel zusätzlich um eine zur optischen Achse senkrechten Achse schwenkbar sein. Soll ein Bildausschnitt in der Verlängerung der optischen Achse abtastbar sein, so sind mindestens zwei gegeneinander versetzte Spiegel notwendig. Derartige Spiegelsysteme, insbesondere wenn eine zweiachsige Versteilmechanik erforderlich ist, sind nicht nur aufwendig, sondern erfordern auch einen relativ großen Raum, der bei Periskopen vielfach nicht zur Verfügung steht.

Derartige Nachteile werden erfindungsgemäß vermieden durch zwei koaxial hintereinander angeordnete an sich bekannte optische Keile, die einerseits relativ zueinander verdrehbar sind und die andererseits als Gesamtheit drehbar sind. Dabei bestimmt der Winkel der relativen Verdrehung den Radialabstand der untersuchten Ausschnittszone zur Mittelachse des Systems. Bei Verdrehung der optischen Keile als Gesamtheit werden die durch den Radialabstand bestimmten Ausschnittszonen nacheinander abgetastet. Die optischen Keile können zur wahlweisen Vergrößerung der Abbildung mit einem verstellbaren Fokussierlinsensystem in Verbindung gebracht werden.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist dadurch gegeben, daß zur Wahl der Bildausschnittszone und ihrer aufeinanderfolgenden Abtastung zwei Verstellachsen erforderlich sind, die beide parallel zur optischen Achse bzw. der Geräteachse angeordnet werden können. Sie können z. B. koaxial verlaufen und damit bei relativ geringem Raumbedarf zusammen mit koaxial hintereinander angeordneten Stellmotoren in einem Periskop untergebracht werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 ein Periskop mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

In einem Periskop angeordnete Vorrichtung zum Abbilden eines Beobachtungsfeldes oder Abschnitten davon im Innern eines unzugänglichen Raumes

Anmelder:

Europäische Atomgemeinschaft (EURATOM), Brüssel

Vertreter:

Dipl,-Ing. R. Müller-Börner

und Dipl.-Ing. H.-H. Wey, Patentanwälte, Berlin 33, Podbielskialtee 68

Als Erfinder benannt:

John Henry Ellinger,

Bpurnemouth, Hampshire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 21. April 1961 (14 607) -

Fig. 2a, 2b und 2c schematische Darstellungen des optischen Systems der Vorrichtung nach F i g. 1, Fig, 3a und 3b schematische perspektivische Darstellungen der Vorrichtung nach Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein Periskop dargestellt, das mit seiner äußeren Wandung 3 fest an die Wandung 1 des zu untersuchenden abgeschlossenen Raumes 2 angeschlossen ist. Dabei kann es sich um ein Gefäß eines Kernreaktors oder um eine sonstige unzugängliche Industrie^ oder Versuchsanlage handeln, der man sich nicht ohne Gefahr nähern kann und die durch Bauteile irgendwelcher Art normalerweise der Sicht entzogen sind.

Das optische System des Periskops besteht im wesentlichen aus einem Prisma A, das starr an dem äußeren, in den Beobachtungsraum hineinragenden Ende des Teleskoprohres 10 des Periskops angeordnet ist. Das Prisma A vermag den gesamten Reaktorkern zu bestreichen und lenkt das Bild zur Periskopachse um 90° ab, wo es über ein Linsensystem 16 a, b, 16 c und 27 und ein Fenster 18 α, das die eine Stirnseite 15 eines feststehenden Rohres 7 des Periskops abschließt, auf optische Keile 17 a und 17 & und von dort über ein Fokussierlinsensystem 18 auf eine feststehende Fernsehkamera 19 projiziert wird.

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Die Keile 17 α, 17 & haben einen doppelten Zweck. Wenn ihre Flächen, wie in F i g. 2 a dargestellt, vollkommen fluchtend hintereinander liegen, gehen die Bildstrahlen im wesentlichen ungebrochen durch die Keile hindurch und werden durch das Fokussierlinsensystem 18 bei geringer Vergrößerung auf die damit den gesamten Reaktorkern beobachtende Kamera 19 fokussiert. Wenn jedoch, wie in Fig. 2b und 2 c dargestellt, die Flächen der Keile durch Drehen um ein feststehendes Höchstmaß verstellt werden, wird nur eine bestimmte radiale Ausschnittszone des Reaktorkerns beobachtet, da nur ein entsprechender Teil der Bildstrahlen des gesamten Beobachtungsfeldes durch die optischen Keile 17 gelangt.

Diese Ausschnittszone ist bestimmt durch den Winkel der relativen Verdrehung der optischen Keile 17. Der gewählte Ausschnitt kann dann durch Verstärkung der Vergrößerung des Fokussierlinsensystems 18 in einer Weise vergrößert werden, daß der Ausschnitt das Bildfeld des Kameraobjektivs ausfüllt. Werden die um einen bestimmten Winkel gegeneinander verdrehten Keile als Ganzes um ihre gemeinsame axiale Achse gedreht, so wird eine Kreisringzone um die Mittelachse des Systems abgetastet, deren Durchmesser bzw. Abstand von der Mittelachse durch den relativen Verdrehwinkel der optischen Keile bestimmt ist. Die Relativdrehbewegung der Keile zueinander und die Drehbewegung des Keilsystems als Ganzes werden durch zwei Stellmotore 20 a und 20 b gesteuert, die das Verstellende einer elektrischen Welle bilden, deren Stellung durch die auf einem Steuerpult vorhandenen Einstellenden der elektrischen Welle gesteuert und auf einem mit der Fernsehkamera optisch in Verbindung stehenden Stereo-Bildschirm 21 zum Anzeigen der genauen Lage des betrachteten Bildes angegeben wird.

F i g. 3 zeigt einen Mechanismus zum Verdrehen der Keile, bei dem die Keile 17 a, 17 & an Ringtrieben 28, 29 befestigt sind, die mit Ritzeln 30 bzw. 31 in Eingriff stehen. Die Ritzel werden durch die Stellmotoren 20 a, 20 & über konzentrisch angeordnete Wellen 32, 33 gedreht.

Die Stellmotoren 20 α, 20 & folgen der Bewegung der auf einem Steuerpult angeordneten elektrischen Wellen 34, 35. Die Einstellenden der elektrischen Wellen 34, 35 sind auf koaxialen Wellen 36 angeordnet, von denen die äußere Hohlwelle mit einem Zahnkranz 37 mit Innenverzahnung und die innere Welle mit einem Zahnrad 38 versehen ist, und daß zwischen dem Zahnkranz 37 und dem Zahnrad 38 ein mit einer Handkurbel 40 versehenes Ritzel 39 angeordnet ist, wobei bei festgelegter Kurbel 40 beide Einstellenden als Einheit und bei gelöster Kurbel die Einstellenden relativ zueinander drehbar sind.

Durch Drehen des Ritzels 39 um seine eigene Achse wird demnach die radiale Ausschnittszone gewählt, indem so eine unterschiedliche Bewegung zwischen dem ringförmigen Rotor des Einstellendes 35 und dem Rotor des Einstellendes 34 bewirkt wird. Diese Drehbewegung wird über Nachlaufteile der elektrischen Wellen auf die Keile 17 a, 17 & übertragen.

Die Wahl eines Randbereiches des Beobachtungsfeldes wird durch das Festlegen der Kurbel 40 gegen Drehung um ihre eigene Achse und durch gemeinsames Drehen der Scheibe 38 und des Ringes 39 in gleicher Richtung gesteuert.

Das Fokussierlinsensystem kann durch einen weiteren Stellmotor, der mit 22 angedeutet ist, axial verstellt werden. Mit 23 ist ferner noch eine Beleuchtungsquelle angedeutet. In dem Verschlußkopf 8 des Periskops ist die nicht dargestellte elektronische Einrichtung untergebracht.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. In einem Periskop angeordnete Vorrichtung zum Erfassen der verschiedenen Bereiche eines zu beobachtenden Raumes, insbesondere eines Kernreaktors, gekennzeichnetdurch zwei koaxial hintereinander angeordnete an sich bekannte optische Keile (17 a, 17&), die einerseits relativ zueinander verdrehbar sind und die andererseits als Gesamtheit drehbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keile (17 a, 17 b) zur wahlweisen Vergrößerung der Abbildung mit einem verstellbaren Fokussierlinsensystem (18, 22) in Verbindung stehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Keil (17 a, 17 b) mit einem Zahnkranz (28, 29) versehen ist, der mit einem Ritzel (30, 31) in Eingriff steht, wobei die Ritzel auf koaxial zueinander verlaufenden Wellen (32, 33) angeordnet sind, die über Triebe mit je einem der beiden koaxial zu den Keilen angeordneten Stellmotoren (20 a, 20 b) in Verbindung stehen, die durch elektrische Wellen (34, 35) fernsteuerbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellenden der elektrischen Wellen auf koaxialen Wellen (36) angeordnet sind, von denen die äußere Hohlwelle mit einem Zahnkranz (37) mit Innenverzahnung und die innere Welle mit einem Zahnrad (38) versehen ist, und daß zwischen dem Zahnkranz (37) und dem Zahnrad (38) ein mit einer Handkurbel (40) versehenes Ritzel (39) angeordnet ist, wobei bei festgelegter Kurbel beide Einstellenden als Einheit und bei gelöster Kurbel die Einstellenden relativ zueinander drehbar sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 1104 732;
deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1769 614;
Nucleonics 13, 80 (1955).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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