DE1497524A1 - Zweiaeugiges Nachtfernrohr mit einem einzigen Bildtubus - Google Patents

Description

U9752A

Dr

-Explj

N .Τ» Optiech· Industrit "De Oudt PtIft« In Delft/Holland Zweiäugiges Hachtf «rnrohr mit einem einzigen Bildtubus

Erfindung bezieht sich auf ein zweiäugiges lachtfernrohr mit einem einzigen Bildtubua, in dem dae rordere Objektiv das Bild auf der fotokathode de· Bildtubue abbildet. Der Bildtubua und ein*Kollimatorobjektiv, das seine Brennebene im Bildfeld dee Bildtubus hat, befinden sich im zentralen Bohrteil dee fernrohree. Xe ist eine zweiäugige Betraohtungsanordnung vorgesehen, die außer dem

Kollimatorobjektiv ein zweiäugige« Fernrohr enthält· Jede '■

\ Hälfte diese« fernrohr«· «mpfänft «inen Teil der da· matorobjektir verlassenden parallelen Strahlen« Ks 1·« zeichnung "Bildtubus" eoixließt in diesem VaIl den Bildumsetzor, der ein unsichtbares, beispielsweise infrarotes Bild auf der Fotokathode in ein sichtbares Bild auf des äußeren Bildfeld verwandelt, und den Bildverstärker, dessen Fotokathodenbild teilweise oder ganz durch sichtbare

904832/0484

BAD ORIGINAL

-2- U97524

Strahlung gebildet wird, mit tin.

Hachtfernrohre mit tinem einzigen Bildtubus und einer zweiäugigen Betrachtun^sanordnung können gegenüber ähnlichen Fernrohren mit getrennten vorderen Objektiven und Bildtuben für üeide Augen bezüglich Preis, Gewicht und Wartung wesentliche Vorceile haben.-Sie vermeiden den Hachteil, den ^.er Beobachter beim Abstimmen der beiden Bilder haben kann, wenn die Bildtuben, wie es oft vorkommt, nicht genau gleiche Vergrößerung und / oder Lichtverstärkung haben.

Zur zweiäugigen Betrachtung des Bildausschnittee bei Fernrohren mit einem einzigen Tubus ist es vorteilhaft, die oben genannte besondere Betrachtungeanordnung zu verwenden. Benutzt, man ein Kollimatorobjektiv mit verhältnismäßig großer öffnung, so erreicht man «ine erhebliche Vergrößerung und eine volle Bedeckung der Pupillen beider Augen, wobei die Benutzung von halbdurchlässigen Reflektoren, wie itrehlenteilern, die einen bedeutenden Lichtverlust verursachen, vermieden wird.

In solchen Betrachtungeanordnungen werden im allgemeinen Priemensyetcme irgendwelcher Art vorgesehen, um die Okularachsen im geeigneten Augenabstand anzubringen, das Bild umzukehren usw. Ein Kachteil dieser Arten von Betrachtungssystemen ist der lange Liciitweg, der eine erhebliche Vergrößerung der Gesamtlänge des

909832/0464

BAD ORIGINAL

U97524

Fernrohres im Tergleich zu den Fernrohren mit zwei Tuben, die als Betrachtungeanordnung nur ein Paar Yerstärker aufweisen, zur Folge hat. Dieser lachteil macht sich besondere bei Fernrohren, die in der Hand gehalten werden, bemerkbar.

* ι

Ee ist eine wesentliche Aufgabe der Erfindung ein zweiäugiges Nachxfernrohr der vorher beschriebenen Art zu schaffen, das eenr kompakt ist und leicht in der Hand gehalten werden kann.

Gemäß der Erfindung enthält jede Fernrohrhälfte der Betraohtungsanordnung zwei 90 ° Prismen, von denen eines an der Ausgangsseite des Kollimatorobjektives vorgesehen ist, so daß es die optische Achse para-lel zur Achse des zentralen Rohrteils zurüokreflektiert, und das zweite Prisma neben den zentralen Rohrteil vorgesehen ist, so daß es die optische Achse in die ursprüngliche Richtung rückreflektiert. Die Objektive der Fernrohrhälften sind zwischen den beiden Priemen angeordnet und die Okulare sind so im optischen Weg an der äußeren Seite des zweiten Prismas angeordnet, daß die äußeren Offnungen der Okulare hinter einer Sbene liegen, die vom äufleren Inde dee eentralen lohrtell· gebildet werden.

Bei einem im folgenden zu beschreibenden Aueführungsbeispiel der Erfindung sind die beiden Prismen in jeder Fernrohrhälfte gekreuzt angeordnet, so daß ein Porrosches Prismensystem der

909832/0464 BAD ORIGINÄR -..-"'

-♦- U9752A

ersten Art gebildet wird.

fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung ein AuBftihrungsbeispiel.

Fig. 2 zeigt eine entsprechende Darstellung, wobei bestimmte Teile dee Gehäuses weggelassen wurden, um die optisoh wirksamen Teile zu zeigen.

Pig. 3 zeigt einen senkrechten Schnitt durch das fernrohr. Fig. 4 zeigt eine Ansicht von der Okulareeite her. Fig. 5 zeigt einen feil eines Längsschnitt··. Yig. 6 zeigt einen Schnitt durch eiae Diohtungsaeabran·

Das gezeigte lachtfernrohr besteht aus einem zentralen Rohrteil 1, in dem das vordere Objektiv 2, dir Bildtubus 3 und da· Kollimatorobjektiv 4.*ueinander flüchtend angeordnet sind, umd zwei flügeln b und 6, die im folgenden als femrohrgehäuse bezeichnet werden, da sie u.a. die bei Hälften des fernrohrbildenden Teils der Betrachtungeanordnung enthalten. Der vorder· Teil des zentralen Rohrteile 1 enthält das mit Hilfe des felenkringes 7 auswechselbare vordere Objektiv 2, wobei die Brenn-

909832/0464

BAD

-5- H975-24

punlctseinstellung d*s Objektive 2 auf rti· fiOtokathod· 8 des Bild tubus 3 lüit Hilfe eines gekerbten Ringes 9 erfolgt«

Außer dem Kollimatorobjektiv 4 enthält die Betraohtungsanordnung ein zweiäugiges Priamenfernrohr, von dem in Fig. 2 ein· -Hälfte deutlich zu erkennen ist (nur die Seile dieser Seite tragen Bezugsmunnera). Diese iernrohrhälfte besteht aus einem 90° Prisma 10, einem Objektiv 11, einem 90° Prisma 12 und eines Okular 13 mit Augenschale 14. Di· ander· Fernrohrhälfte ist j •entsprechend aufgebaut.

Wie am besten in Tig. b zu erkennen ist, empfängt das Prisma 10 einen Seil der das Kollimatorobjektiv 4 verlassenden parallelen Strahlen und reflektiert diesen Seil »um Objektiv 11 eurüok. Dies Objektiv bündelt diese Strahlen in der Br*nn«bene des Okulars 13, wodurch ein Abbild des gesamten äußeren Bildbereich·· des Tubus 3 erzeugt wird. Das Prisma 12 dreht die optische Achs· zweimal um 90°, so daß die optische Achse ihre ursprüngliche Lage wieder einnimmt. In fig. 5 ist zur Yerdeutliohung da« Prisma 12 um 90° gedreht gezeigt. In Wirklichkeit kreueen «loh die Kanten der Prismen 10 und 12 unter rechten Winkeln, ao daö sie ein Porroechea Prisiaensystern der ersten Art bilden. Dmduroh ist die Zahl der aufeinanderfolgenden Bilder, die umgekehrt werden, im gesamten Instrument gleich vier und zwar erste Umkehrung durch das vordere Objektiv, danach durch den Bildtubus,

(09832/0414

U97524

dann durch das Fernrohrobjelctiv 11 und endlich durch das Porrosche System 10, 12. Dadurch erzeugt das Nachtfernrohr •in Bild in richtiger Lage.

Dadurch daß das Objektiv 11 zwischen dem ersten und dem zweiten Prisma des Umkehrsystems angeordnet ist, sind dies Objektiv und das Prisma 12 neben dem zentralen Rohrteil dea Naehtfernrohrs befestigt. Dadurch hat das Instrument eine besonders gerinne Gesamtlänge, und der notwendige Augenabstand von den Okularachsttzi wird auf einfache Weise hergestellt. Die Okulare müssen sich im allgemeinen nur in kurzer Entfernung außerhalb der von den Daohkanfcen des Prismas gebildeten Eben· befinden. Jedoch müssen sich die äußeren Offnungen der Okular· notwendigerweise iiinter dem äußeren Ende des zentralen Rohrteiles befinden, damit der Beobachter seine Augen heranbringen kann·

Bei zweiäugigen Fernrohren ist es natürlich zur Anpassung erwünscht, in gewissen Bereichen die Entfernung swisohen den Okularachsen, entsprechend dem Augenabstand des B«ob«oht«re_f zu'verändern. Dazu können bei dea fernrohr g«aäB der Erfindung, die Hälften des Prismenfernrohres um die Achsen der •intretenden Strahlen gedreht werden. Torzugsweise wird jedoch mindestens eine der ?erarohrhälften in einem Bereich um die Achse des zentralen Rohrteils 1 drehbar gemacht. In diesem Fall bewegt sich zwar die Eingangsöffnung der jeweiligen Fernrohrhälfte

70484

BAD ORIGINAL

_₇_ U97524

durch den Strahl, der das KoIlimatorobjektiv 4 verläßt, sie empfängt jedoch weiterhin Teilstrahlen von allen Punkten des Bildes in äer Bildfläche. Ein Vorteil dieses besonderen Verfahrens zur Anpassung an den Augenabstand besteht darin, daß die Befestigung der einstellbaren Fernrohrhälfte oder hälften an dem zentralen Rohrteil sehr einfach und robust sein kann, etwa durch Befestigen des Fernrohrgehäuses, in dem sich die jeweilige Fernrohrhalfte befindet, an dem zentralen Rohrteil mit Hilfe von einem oder mehreren Ringen, die am Fernrohr- λ gehäuse angebracht sind. Ferner braucht kein Zwischenraum zwischen dem zentralen Rohrteil und dem bewegbaren Fernrohrgehäuse gelassen zu werden, um zu verhindern, daß der zentrale Rohrteil die Einstellung verhindert, wie dies im Falle des Drehens um die Achsen der eintretenden Strahlen notwendig -wäre. Dies wiederum ermöglicht einen noch kompakteren Aufbau.

Beim gezeigten Ausführun_:'sbeispiel ist nur das Fernrohrgehäuse um den Rohrteil 1 drehbar. Das Gehäuse 6 ist, beispielsweise mit nicht gezeigten Schrauben, an einem Paar Drehringe 15 und | 16 befestigt, die um den Rohrteil 1 angeordnet sind (Fig. 5). Das andere Fernrohrgehäuse 5 ist auch an einem Ring 17 befestigt, jedoch ist dieser nicht frei um den zentralen Rohrteil 1 drehbar. Mit Hilfe einer Nut (nicht gezeigt) an einem der Ringe 15, 16 kann der Drehwinkel des G-ehäuses 6 begrenzt werden.

909 8 32/0464

. U97524

Fig. 3 zeigt teilweise einen senkrechten Schnitt durch das Nachtfernrohr bei Ring 17 und teilweise einen Blick von der Objektseite. Zur Verdeutlichung wurden Bildtubus 3 und Kollimatorobjektiv 4 weggelassen. Den Fig. 4 und 5 kann die Form des Fernrohrgehäuses entnommen werden. Beide Gehäuse haben hervorragende Teile, die sich über das Ende des zentralen Rohrteils hinaus erstrecken und das erste Porrosche Prisma enthalten. Ferner haben die Gehäuse 5 und 6 zylindrisch runde äußere Teile, die Jeweils einen Hochspannungsgenerator für den Bildtubus in einer langgestreckten zylindrischen Umhüllung 18 enthalten, sowie eine elektrische Batterie 19 mit bestimmten zusätzlichen Teilen, wie Spannungsstabilisatoren. Die Batterie · liefert über ein flexibles, isoliertes Kabel 20, das mit einem mit einem Druckknopf 22 zu betätigenden Schalter 21 unterbrochen werden kann, Strom an den Hochspannungsgenerator. Durch Abschrauben einer Kappe 28 kann die Batterie 19 ausgewechselt werden.

Um die Leitung 20 in den zentralen Rohrteil 1 zu führen, sind in der Wand des Gehäuses 6 und dem Ring 15 löcher vorgesehen, die einen Isoliereinsatz 23 haben, wogegen der Rohrteil 1 gegenüber den genannten löchern Schlitze hat, um die-Drehung des Gehäuses 6 zu ermöglichen. Durch einen entsprechenden Isoliereinsatz 24 ist die Leitung 20 in das Gehäuse 5 zum Hochspannungsgenerator geführt.

9098 32/0464

U97524

Der Hochspannangsgenerator 18 ist über eine isolierte leitung 25» die durch ein Höhrchen 26 geführt ist, mit dem Bildtubus verbunden. Es ist ein Vorteil, daß die Hochspannungsleitung 25 während der Anpassung an den Augenabstand nicht bewegt wird, da das Gehäuse 5 starr mit dem zentralen Rohrteil 1 verbunden ist, wodurch die Möglichkeit eines Kurzschlusses auf ein Minimum verringert wird. Die Form der Femrohrgehäuse und die geringen Abmessungen garantieren, daß das Instrument leicht zu handhaben ist, wobei noch zu berück- ■ sichtigen ist, daß es eine in sich abgeschlossene Einheit bildet, die unabhängig von äußeren Stromquellen ist.

Es ist wichtig, das Innere des !Fernrohrs gegen das Eindringen von Feuchtigkeit zu schützen. Dazu können bekannte Maßnahmen vorgesehen werden, wie etwa das Anbringen von elastischen Dichtungsringen (wie 27 in Pig. 5), Anbringen von geeignetem plastischen Dichtungsmaterial an Schrauben, Überzüge über die Fernrohrg-ehäuse usw. Ein besonderes Problem ist jedoch die a Abdichtung des äußeren Endes des zentralen Hohrteiles, da die excentrische Drehung mindestens eines Fernrohrgehäuses nicht verhindert werden soll. Gemäß der Erfindung kann dies Problem sehr einfach und wirksam dadurch gelöst werden, daß eine elastische Membran 29 (siehe Fig. 5 und 6) vorgesehen ist, die das äußere Ende des zentralen Eohrteiles 1 bedeckt.

909832/0464

Die Membran wird an ihrem äußeren Umfang befestigt. Sie hat zwei excentrisehe Öffnungen 30 und 31 zur Aufnahme der beiden Ringe 32 und 33, durch die Lichtstrahlen für die beiden Fernrohrhälften aus dem zentralen Eohrteil 1 kommen. Diese Hinge sind leicht - und wasserdicht mit den jeweiligen Fernrohrgehäusen 5 und 6 verbunden. Obwohl die Membran, die z. B. aus Gummi ist, natürlich durch die exeentrische Bewegung der Einge 32 und 33 leicht verformt wird, liegt sie immer dicht an den Ringen an, wenn beim Aufbringen der Membran die Öffnungen eine gewisse Vorspannung hatten. ITm die Möglichkeit des Undichtwerdens der Membran noch zu verringern, können an den Öffnungen 30 und 31 Bunde vorgesehen sein und die Kante kann verdickte* sein, wie in Fig. 6 gezeigt.

909832/0/S4

Claims (7)

-11- U9752A Pat ent ans prüc h e

1. Zweiäugiges Nachtfernrohr mit einem einzigen Bildtubus, in dem das vordere Objektiv ein Bild auf der Fotokathode des Bildtubus abbildet, bei dem der Bildtubus selbst und ein Kollimatorobjektiv, dessen Brennebene im Bildausschnitt des Bildtubus liegt, in einem zentralen Rohrteil des Fernrohres angeordnet sind, und bei dem eine zweiäugige Betrach- g tungsanordnung vorgesehen ist, die außer dem genannten Kollimatorobjektiv ein zweiäugiges Fernrohr enthält, dessen jede Hälfte einen Teil der das Kollimatorobjektiv verlassenden Strahlen aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Fernrohrhälften des Betrachtungssystems (4-, 10, 11, 12, 13, H) zwei 900 prismen (10, 12) enthält, von denen das erste (10) an der Außenseite des Kollimatorobjektivs (4) angebracht ist, um die optische Achse parallel zur Achse des zentralen Rohrteiles (1) zurückzureflektieren, und von denen das zweite Prisma (12) neben dem zentralen m Rohrteil (1) angebracht ist, um die optische Achse in die ursprüngliche Richtung zurückzureflektieren, daß die Objektive (11) der Fernrohrhälften zwischen den beiden Prismen (1O, 12) angeordnet sind und daß die Okulare (13) so in den optischen Weg an der Außenseite der zweiten Prismen (12) angeordnet sind, daß die äußeren öffnungen der Okulare (13)

90 98 3 2/04 6

U97524

hinter der Ebene liegen, die vom äußeren Ende des zentralen Rohrteils (1) gebildet wird.

2. Nachtfernrohre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Prismen (10, 12) in jeder Fernrohrhälfte der Betrachtungsanordnung (4, 10, 11, 12, 13, H) gekreuzt angeordnet sind, so daß sie ein Porrosches Prismensystem der ersten Art bilden.

3. Nachtfernrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich-. net, daß zur Einstellung des Augenabstandes der Achsen der Okulare (13) mindestens eine der beiden Fernrohrhälften der Betrachtungsanordnung (4, 10, 11, 12, 13, 14) in einem gewissen Bereich um die Achse des zentralen Eohrteils (1) drehbar angebracht ist.

4. Nachtfernrohr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fernrohrgehäuse (6), in dem die jeweilige drehbare Fernrohrhälfte untergebracht ist, mit Hilfe von einem oder mehreren Ringen (15» 16) am zentralen Rohrteil (1) befestigt ist.

5. Nachtfernrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Fernrohrhälften der

909832

U97524

Betrachtungsanordnung (3, 10, 11, 12, 13, 14) in Fernrohrgehäusen (5, 6) untergebracht sind, die an gegenüberliegenden Seiten des zentralen Eohrteils (1) angebracht sind, daß eins der genannten Fernrohrgehäuse (5) außerdem einen Hochspannungsgenerator für den Bildtubus (3) in einer langgestreckten zylindrischen Umhüllung (18) enthält und daß das andere Femrohrgehäuse (6) eine elektrische Batterie (19) als SpannungsqLuelle für den genannten Hochspannungsgenerator enthält.

6. Nachtfernrohr nach den Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das die Batterie (19) enthaltende Fernrohrgehäuse (6) drehbar ist, während das den Hochspannungsgenerator enthaltende Fernrohrgehäuse (5) starr am zentralen Rohrteil (1) befestigt ist und daß entweder in der Wand des drehbaren Fernrohrgehäuses (6) oder in der Wand des zentralen Rohrteils (1) ein Schlitz vorgesehen ist, um eine oder mehrere flexible Leitungen (2°) zur Stromversorgung \ für den Hochspannungsgenerator hindurchzuführen.

7. Nachtfernrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Rohrteil (1) an seinem Ende mit Hilfe einer elastischen Membran (29)

909832/0^64

-H-

U9752A

abgedichtet ist, die am äußeren Umfang befestigt ist und zwei excentrische Öffnungen (30, 31) zur Aufnahme der beiden Ringe (32, 33) hat, durch die die Lichtstrahlen für die beiden Fernrohrhälften fallen, wenn sie den zentralen Rohrteil (1) verlassen und daß die genannten Ringe (32, 33) licht- und wasserdicht mit den geweiligen Fernrohrgehäusen (5, 6) verbunden sind. ' ■

909832/0464

•AS-

leersei te