DE1225878B - Periscope sextant - Google Patents

Periscope sextant

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Publication number
DE1225878B
DE1225878B DEK43989A DEK0043989A DE1225878B DE 1225878 B DE1225878 B DE 1225878B DE K43989 A DEK43989 A DE K43989A DE K0043989 A DEK0043989 A DE K0043989A DE 1225878 B DE1225878 B DE 1225878B
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DE
Germany
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crosshair
scale
mirror
condenser
light source
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Pending
Application number
DEK43989A
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German (de)
Inventor
Ervin Douglas Mac Donald
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kollsman Instrument Corp
Original Assignee
Kollsman Instrument Corp
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Publication date
Application filed by Kollsman Instrument Corp filed Critical Kollsman Instrument Corp
Publication of DE1225878B publication Critical patent/DE1225878B/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C1/00Measuring angles
    • G01C1/08Sextants

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Telescopes (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. CL:Int. CL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Number:
File number:
Registration date:
Display day:

GOIcGOIc

Deutsche Kl.: 42 c - 37German class: 42 c - 37

K43989IXb/42c
13.Juni 1961
29. September 1966
K43989IXb / 42c
June 13, 1961
September 29, 1966

Die Erfindung bezieht sich auf einen Periskop-Sextanten, bei welchem das Bild eines Fadenkreuzes über einen halbdurchlässigen Spiegel und einen Pendelspiegel in das Beobachtungsgesichtsfeld eingespiegelt wird, wobei das Fadenkreuz durch eine Lichtquelle über einen Kondensor beleuchtet wird.The invention relates to a periscope sextant, in which the image of a crosshair over a semi-transparent mirror and a pendulum mirror is reflected in the observation field of view, the crosshairs through a Light source is illuminated via a condenser.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem solchen Periskop-Sextanten eine an sich bekannte zusätzliche Einspiegelung einer Azimutskala in das Beobachtungsgesichtsfeld vorzunehmen, jedoch derart, daß dieses zweite Bild auch die gleiche optische Qualität hat wie das Bild des Fadenkreuzes. Diese zuletzt genannte Bedingung kann jedoch nicht dadurch erfüllt werden, daß man einfach eine nach dem Vorbild eines bekannten Panorama-Sextanten anzuordnende Azimutskala mit dem Strahlengang desselben Bündelungssystems beleuchtet, das für das Fadenkreuz vorgesehen ist. Voraussetzung für die angestrebte optische Qualität der eingespiegelten Azimutskala ist es, diese Azimutskala genau so hell zu beleuchten wie das Fadenkreuz und sodann Vorsorge zu treffen, daß der optische Lichtweg der Skaleneinblendung bezüglich eventueller lichtschwächender Elemente möglichst identisch mit dem Lichtweg der Fadenkreuzeinblendung ist.The invention is based on the object of a periscope sextant of this type which is known per se to carry out additional reflection of an azimuth scale in the observation field of view, however in such a way that this second image also has the same optical quality as the image of the crosshair. However, this latter condition cannot be met by simply looking for a Azimuth scale with the beam path to be arranged based on the example of a well-known panorama sextant of the same bundling system that is intended for the crosshair. Requirement for the The desired optical quality of the reflected azimuth scale is, this azimuth scale is just as bright to illuminate like the crosshairs and then to take precautions that the optical light path of the Scale display with regard to possible light-weakening elements as identical as possible to the light path the crosshair is displayed.

Diese genannte Voraussetzung ist jedoch deshalb bei einem Periskop-Sextanten der eingangs genannten Bauart nicht ohne weiteres zu verwirklichen, weil der vorhandene halbdurchlässige Spiegel als lichtschwächendes Element wirkt. Will man denselben Spiegel auch für die Einspiegelung der Azimutskala benutzen, so ist dies zunächst nicht ohne weiteres möglich, weil sich unter dem Spiegel im Lichtweg der Fadenkreuzeinspiegelung der Pendelspiegel befindet, über den der Lichtweg der Skaleneinspiegelung nicht verlaufen darf.However, this prerequisite is the one mentioned at the beginning for a periscope sextant The construction cannot be realized without further ado, because the existing semi-transparent mirror is a light attenuating one Element works. If you want the same mirror for the reflection of the azimuth scale use, this is not immediately possible because it is under the mirror in the light path the crosshair reflection of the pendulum mirror is located, through which the light path of the scale reflection must not run.

Die gestellte Aufgabe, die an sich bekannte zusätzliche Einspiegelung einer Azimutskala in das Beobachtungsgesichtsfeld zu verbessern, wird erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:The task set, the known additional reflection of an azimuth scale in the observation field of view to improve, is achieved according to the invention by the following features:

a) Die optische Achse der aus Lichtquelle und Kondensor bestehenden Fadenkreuzbeleuchtung ist zusammen mit dem Fadenkreuz seitlich gegen den Einspiegelungsweg versetzt, und zur Umlenkung des Fadenkreuz-Abbildungsstrahles in den Einspiegelungsweg ist ein Umlenkprisma vorgesehen;a) The optical axis of the crosshair illumination consisting of the light source and condenser is offset together with the crosshairs to the side against the Einspiegelungsweg, and to the A deflection prism is used to deflect the crosshair imaging beam into the reflection path intended;

b) die Beleuchtung der Azimutskala erfolgt durch dieselbe Lichtquelle über einen zweiten Kondensor; b) the azimuth scale is illuminated by the same light source via a second condenser;

c) zur Abbildung der Azimutskala in der Brennebene des Okulars ist eine Sammellinse vorge-Periskop-Sextant c) for imaging the azimuth scale in the focal plane of the eyepiece, a converging lens is pre-periscope sextant

Anmelder:Applicant:

Kollsman Instrument Corporation,Kollsman Instrument Corporation,

Elmhurst, N. Y. (V. St. A.)Elmhurst, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. C. Wallach, Patentanwalt,Dipl.-Ing. C. Wallach, patent attorney,

München 2, Kaufinger Str. 8Munich 2, Kaufinger Str. 8

Als Erfinder benannt:
Ervin Douglas Mac Donald,
East Williston, N. Y. (V. St. A.)
Named as inventor:
Ervin Douglas Mac Donald,
East Williston, NY (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

V. St. v. Amerika vom 14. Juli 1960 (92 940)V. St. v. America July 14, 1960 (92 940)

sehen, deren optische Achse durch den Skalenbezugspunkt und parallel zum Einspiegelungsweg, jedoch seitlich gegenüber diesem versetzt verläuft;see whose optical axis through the scale reference point and parallel to the reflection path, but laterally offset from this;

d) zwischen der Sammellinse und dem Umlenkprisma ist ein zum Einspiegelungsweg koaxiales Linsensystem angeordnet, durch welches sich infolge der seitlichen Versetzung der Sammellinsenachse der Skalen-Abbildungsstrahl in einem gegenüber dem Einspiegelungsweg abgewinkelten Strahl fortsetzt, der seitlich am Umlenkprisma vorbeiläuft, jedoch noch auf den halbdurchlässigen Spiegel auftrifft;d) between the converging lens and the deflecting prism is a path coaxial with the reflection path Lens system arranged through which due to the lateral offset of the converging lens axis the scale imaging beam is angled in relation to the reflection path The beam continues, which laterally passes the deflecting prism, but still hits the semi-transparent mirror;

e) zur Rückspiegelung des durch den halbdurchlässigen Spiegel hindurchgetretenen abgewinkelten Skalen-Abbildungsstrahles unter dem für die Einspiegelung in das Beobachtungsgesichtsfeld erforderlichen Winkel ist ein gehäusefester Hilfspiegel vorgesehen.e) to reflect the angled mirror that has passed through the semi-transparent mirror Scale imaging beam below that for reflecting into the observation field of view An auxiliary mirror fixed to the housing is provided for the required angle.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigtAn embodiment of the invention is described below with reference to the drawing. In the Drawing shows

Fig. 1 eine Außenansicht des erfindungsgemäßen Periskop-Sextanten,1 shows an external view of the periscope sextant according to the invention,

F i g. 2 einen Vertikalschnitt des Periskop-Sextanten gemäß Fig. 1,F i g. 2 shows a vertical section of the periscope sextant according to FIG. 1,

F i g. 3 eine schematische Darstellung des Strahlengangs des Periskop-Sextanten gemäß Fig. 1 und 2.F i g. 3 shows a schematic representation of the beam path of the periscope sextant according to FIG. 1 and 2.

Der insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnete Periskop-Sextant wird von einer Halterung 11 getragen. Seine Azimutskala 12 wird von einemThe periscope sextant, designated as a whole by the reference number 10, is held by a holder 11 carried. Its azimuth scale 12 is from a

609 668/120609 668/120

Rechengerät 56 eingestellt. Die Azimutskala 12 und das Vertikalrohr 15 des Sextanten 10 besitzen die gleiche vertikale Drehachse, so daß die Fadenkreuzlinie im Okular als Indexlinie benutzt werden kann, gegen welche der wahre Azimut eines beobachteten Objektes ablesbar ist. Diese Drehung um eine gemeinsame Achse macht es außerdem möglich, den Periskop-Sextanten als Astrokompaß zu benutzen.Computing device 56 set. The azimuth scale 12 and the vertical tube 15 of the sextant 10 have the same vertical axis of rotation so that the crosshair line in the eyepiece can be used as an index line, against which the true azimuth of an observed object can be read. This rotation around a common Axis also makes it possible to use the periscope sextant as an astro compass.

Das von einem Himmelskörper 16 herrührende Licht wird durch ein Fenster 17 am oberen Ende des Periskoprohres 15 und ein um seine Horizontalachse drehbares Indexprisma 18 durch Objektivlinsen 25 und 26 sowie eine Objektivfeldlinse 27 und ein die Linsen 28 und 29 umfassendes Umkehrsystem auf ein Prisma 31 gerichtet und durch dieses horizontal nach dem Okular 30 abgelenkt.. Dadurch wird in der Brennebene des Umkehrsystems ein reelles Bild des Himmelskörpers 16 erzeugt.The light emanating from a celestial body 16 is through a window 17 at the top of the periscope tube 15 and an index prism 18 rotatable about its horizontal axis through objective lenses 25 and 26 as well as an objective field lens 27 and an erecting system comprising the lenses 28 and 29 directed at a prism 31 and deflected by this horizontally towards the eyepiece 30 A real image of the celestial body 16 is generated in the focal plane of the inversion system.

Außerhalb des Sextantenrohres 15 ist innerhalb eines Kondensorlinsensystems 35 ein Fadenkreuz 65 angeordnet, das von einer Lichtquelle 36 beleuchtet wird. Auf der dem Linsensystem 35 gegenüberliegenden Seite der Lichtquelle 36 liegen ein zweites Kondensorlinsensystem 40 und ein Ablenkprisma 41, das den von der Lichtquelle 36 ausgehenden Lichtstrahl a auf die Azimutskala 12 zwecks Beleuchtung derselben richtet.A crosshair 65, which is illuminated by a light source 36, is arranged outside the sextant tube 15 within a condenser lens system 35. On the side of the light source 36 opposite the lens system 35 lie a second condenser lens system 40 and a deflecting prism 41 which directs the light beam a emanating from the light source 36 onto the azimuth scale 12 for the purpose of illuminating the same.

Nachstehend wird an Hand der F i g. 3 der Strahlengang des erfindungsgemäßen Periskop-Sextanten beschrieben:In the following, with reference to FIG. 3 the beam path of the periscope sextant according to the invention described:

Das Bild des Himmelskörpers 16 wird längs des Strahles s über die Objektivlinse 26 und die Feldlinse 27 sowie die Umkehrlinsen 28 und 29 nach dem 90°-Prisma 31 gerichtet. Der von dem Prisma 31 abgelenkte Strahls läuft durch den semipermeablen Spiegel 45 und wird in der Brennebene der Linse 34 abgebildet. Das so erzeugte reelle Bild des Himmelskörpers wird dann über Linsen 32 und 33 dem Okular zugeführt (Strahl s). The image of the celestial body 16 is directed along the beam s via the objective lens 26 and the field lens 27 and the erecting lenses 28 and 29 to the 90 ° prism 31. The beam deflected by the prism 31 passes through the semipermeable mirror 45 and is imaged in the focal plane of the lens 34. The real image of the celestial body generated in this way is then fed to the eyepiece via lenses 32 and 33 (beam s).

Die Lichtquelle 36 beleuchtet über den Kondensor 35 das Fadenkreuz 65, und der Fadenkreuz-Abbildungsstrahl / wird über ein Umlenkprisma 42 in den Einspiegelungsweg b umgelenkt. Die optische Achse der aus Kondensor 40, Lichtquelle 36 und Kondensor 35 bestehenden Anordnung liegt seitlich versetzt zu dem Einspiegelungsweg b. Die Abbildung des Fadenkreuzes erfolgt über den Einspiegelungsweg b, durch den semipermeablen Spiegel 45 hindurch, dann weiterhin im Strahl r über die Linse 44 und den Pendelspiegel 43, von dem der Strahl reflektiert wird, wobei der zurücklaufende Strahl schließlich über den semipermeablen Spiegel 45 nach dem Okular zu abgelenkt wird.The light source 36 illuminates the crosshairs 65 via the condenser 35, and the crosshair imaging beam / is deflected via a deflecting prism 42 into the reflection path b. The optical axis of the arrangement consisting of condenser 40, light source 36 and condenser 35 is laterally offset to the reflection path b. The image of the crosshairs takes place via the reflection path b, through the semipermeable mirror 45, then further in the beam r via the lens 44 and the pendulum mirror 43, from which the beam is reflected, the returning beam finally via the semipermeable mirror 45 after the Eyepiece is too deflected.

Die Lichtquelle 36 beleuchtet über den zweiten Kondensor 40 und das Ablenkprisma 41 (Strahl α) auch die Azimutskala 12. Zur Abbildung der Azimutskala 12 in der Brennebene des Okulars dient die Sammellinse 46, deren optische Achse c durch den Skalenbezugspunkt und parallel zum Einspiegelungsweg b, jedoch seitlich gegenüber diesem versetzt verläuft. Zwischen der Sammellinse 46 und dem Umlenkprisma 42 ist ein zum Einspiegelungsweg b koaxiales Linsensystem 47 angeordnet, durch welches sich infolge der seitlichen Versetzung der Sammellinsenachse c um den Betrag Δ der Skalen-AbbilThe light source 36 illuminates through the second condenser 40 and the deflection prism (α beam) 41 and the azimuth scale 12, the converging lens is used to image the azimuth scale 12 in the focal plane of the eyepiece 46 whose optical axis c by the scale reference point, and b parallel to Einspiegelungsweg, but laterally offset from this. Between the converging lens 46 and the deflecting prism 42 there is a lens system 47 which is coaxial with the mirroring path b and through which, as a result of the lateral displacement of the converging lens axis c by the amount Δ of the scale image

dungsstrahl c' in einem gegenüber dem Einspiegelungsweg b abgewinkelten Strahl d fortsetzt, der seitlich am Umlenkprisma 42 vorbeiläuft und durch den halbdurchlässigen Spiegel 45 hindurch auf einen gehäusefesten Hilfsspiegel 49 auftrifft. Dieser Hilfsspiegel 49 reflektiert den Strahl über e auf den semipermeablen Spiegel und von dort nach dem Okular. Das Bild A der Azimutskala 12 fällt demgemäß in dem Okular 30 mit dem Bild des Sternes 16 (Strahl s) und mit dem Bild des Fadenkreuzes 65 (Strahl r) zusammen, wobei die Bilder der Azimutskala 12 und des Fadenkreuzes 65 wegen der .optischen Gleichwertigkeit der Lichtwege von gleicher Qualität sind.transmission beam c 'continues in a beam d which is angled in relation to the reflection path b , which runs laterally past the deflecting prism 42 and hits an auxiliary mirror 49 fixed to the housing through the semi-transparent mirror 45. This auxiliary mirror 49 reflects the beam via e onto the semipermeable mirror and from there to the eyepiece. The image A of the azimuth scale 12 accordingly coincides in the eyepiece 30 with the image of the star 16 (ray s) and with the image of the crosshair 65 (ray r) , the images of the azimuth scale 12 and the crosshair 65 because of the optical equivalence the light paths are of the same quality.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Periskop-Sextant, bei welchem das Bild eines Fadenkreuzes über einen halbdurchlässigen Spiegel und einen Pendelspiegel in das Beobachtungsgesichtsfeld eingespiegelt wird, wobei das Fadenkreuz durch eine Lichtquelle über einen Kondensor beleuchtet wird, gekennnzeichnet durch folgende Merkmale zur an sich bekannten zusätzlichen Einspiegelung einer Azimutskala in das Beobachtungsgesichtsfeld:Periscope sextant, in which the image of a crosshair over a semi-transparent mirror and a pendulum mirror is reflected in the observation field of view, wherein the crosshair is illuminated by a light source via a condenser, characterized by the following features for the known per se additional reflection of an azimuth scale in the observation field of view: a) Die optische Achse der aus Lichtquelle (36) und Kondensor (35) bestehenden Fadenkreuzbeleuchtung ist zusammen mit dem Fadenkreuz (65) seitlich gegen den Einspiegelungsweg (b) versetzt, und zur Umlenkung des Fadenkreuz-Abbildungsstrahles (/) in den Einspiegelungsweg (b) ist ein Umlenkprisma (42) vorgesehen;a) The optical axis of the crosshair illumination, consisting of the light source (36) and condenser (35), is offset together with the crosshair (65) laterally against the reflection path (b) , and to deflect the crosshair imaging beam (/) into the reflection path (b) ) a deviating prism (42) is provided; b) die Beleuchtung der Azimutskala (12) erfolgt durch dieselbe Lichtquelle (36) über einen zweiten Kondensor (40);b) the azimuth scale (12) is illuminated by the same light source (36) a second condenser (40); c) zur Abbildung der Azimutskala (12) in der Brennebene des Okulars ist eine Sammellinse (46) vorgesehen, deren optische Achse (c) durch den Skalenbezugspunkt und parallel zum Einspiegelungsweg (b), jedoch seitlich gegenüber diesem versetzt verläuft;c) for imaging the azimuth scale (12) in the focal plane of the eyepiece, a converging lens (46) is provided, the optical axis (c) of which runs through the scale reference point and parallel to the reflection path (b), but laterally offset with respect to this; d) zwischen der Sammellinse (46) und dem Umlenkprisma (42) ist ein zum Einspiegelungsweg (b) koaxiales Linsensystem (47) angeordnet, durch welches sich infolge der seitlichen Versetzung der Sammellinsenachse (c) der Skalen-Abbildungsstrahl (c') in einem gegenüber dem Einspiegelungsweg (6) abgewinkelten Strahl (d) fortsetzt, der seitlich am Umlenkprisma (42) vorbeiläuft, jedoch noch auf den halbdurchlässigen Spiegel (45) auftrifft; d) between the converging lens (46) and the deflecting prism (42) is arranged a lens system (47) which is coaxial with the mirroring path (b) and through which, due to the lateral displacement of the converging lens axis (c), the scale imaging beam (c ') is integrated continues beam (d) which is angled in relation to the reflection path (6) and which runs laterally past the deflecting prism (42), but still strikes the semi-transparent mirror (45); e) zur Rückspiegelung des durch den halbdurchlässigen Spiegel (45) hindurchgetretenen abgewinkelten Skalen-Abbildungsstrahles (d) unter dem für die Einspiegelung in das Beobachtungsgesichtsfeld erforderlichen Winkel ist ein gehäusefester Hilfsspiegel (49) vorgesehen.e) an auxiliary mirror (49) fixed to the housing is provided for rear-reflecting the angled scale imaging beam (d) that has passed through the semi-transparent mirror (45) at the angle required for reflecting into the field of view. In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 266 741, 2 579 903,
894 330.
Considered publications:
U.S. Patents Nos. 2,266,741, 2,579,903,
894 330.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 609 668/120 9.66 © Bundesdruckerei Berlin609 668/120 9.66 © Bundesdruckerei Berlin
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2266741A (en) * 1941-03-03 1941-12-23 Carl J Crane Panoramic sextant
US2579903A (en) * 1948-06-16 1951-12-25 Kollsman Instr Corp Periscopic sextant
US2894330A (en) * 1952-07-23 1959-07-14 Kollsman Instr Corp Astrocompass

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