DE1497524B2

DE1497524B2 - Binokulares Nachtfernrohr

Info

Publication number: DE1497524B2
Application number: DE19661497524
Authority: DE
Inventors: Henncus Wilhelmus Den Haag; Groeneweg Abraham Shkkerveer; Bulthuis (Niederlande)
Original assignee: N.V. Optische Industrie De Oude Delft, Delft (Niederlande)
Priority date: 1965-03-26
Filing date: 1966-03-25
Publication date: 1971-01-28
Also published as: US3454773A; DE1497524A1; CH439781A; GB1076639A; NL6503866A

Description

Die Erfindung betrifft ein binokulares Nachtfernrohr mit einer einzigen Bildverstärker- oder Bildwandlerröhre, auf deren Fotokathode die Voroptik ein Bild entwirft, bei dem die Bildröhre selbst und ein Kollimatorobjektiv, dessen Brennebene im Bildschirm der Bildröhre liegt, in einem zentralen Rohrteil des Fernrohres angeordnet sind, und bei dem eine zweiäugige Betrachtungsanordnung vorgesehen ist, die außer dem genannten Kollimatorobjektiv ein zweiäugiges Fernrohr enthält, von dem jede Hälfte einen Teil der das -Kollimatorobjektiv verlassenden Strahlen aufnimmt. ^:\. ,'"..■.

Derartige Nachtfernrohre sind z. B. aus der deutschen Auslegeschrift 1181 338 bekannt. Die Verwendung einer einzigen Bildröhre kann gegenüber ähnlichen Fernrohren mit getrennten Voroptiken und Bildröhren für beide Augen bezüglich Preis, Gewicht und Wartung wesentliche Vorteile bieten. Voraussetzung ist allerdings, daß das Auftreten von Lichtverlusten bei der zur binokularen Betrachtung erforderlichen Strahlenteilung durch die Anwendung des eingangs erwähnten, aus einem weitgeöffneten Kollimatorobjektiv und einem nachgeschalteten zweiäugigen Fernrohr bestehenden Betrachtungsanordnung weitgehend vermieden ist.

Solche Betrachtungsanordnungen sind mit Prismensystemen zu versehen, um die anfänglich dicht nebeneinanderliegenden optischen Achsen der Fernrohrhälften in den geeigneten Augenabstand zu bringen und gegebenenfalls auch eine Bildumkehrung zu erzielen. Ein Nachteil ist dabei der lange Lichtweg der Nachoptik, der, wie die Figur der bereits genannten deutschen Auslegeschrift 1181 338 deutlich zeigt, eine erhebliche Vergrößerung der Baulänge des Fernrohres im Vergleich zu den nur ein Paar einfacher Okulare aufweisenden Zweiröhrengeräten zur Folge hat. Ein weiteres Problem besteht darin, die Einzelteile der Betrachtungsoptik so miteinander bzw. mit dem zentralen Rohrteil des Fernrohres zu verbinden, daß der Einstellung auf Augenabstand stattgegeben werden kann, ohne die mechanische Stabilität des Gerätes zu beeinträchtigen. -

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, die Baulänge des gesamten Fernrohres weitgehend zu kürzen und gleichzeitig eine stabile gegenseitige -Befestigung der Einzelteile zu erreichen.

Gemäß der Erfindung wird die Lösung dadurch erzielt, daß die Strahlengänge der beiden Fernrohrhälften des Betrachtungssystems mittels je zwei 90°- Prismen in der Weise mehrfach umgelenkt sind, daß die Austrittspupillen dieser Fernrohrhälften dicht - hinter der vom Hinterende des zentralen Rohrteils gebildeten Ebene liegen und die Gehäuse der Fernrohrhälften sich über den wesentlichen Teil ihrer Länge neben dem zentralen Rohrteil erstrecken, wobei mindestens eines dieser Gehäuse mittels einer oder mehrerer, den zentralen Rohrteil umfassender Ringe drehbar und auf diesem gelagert sind.

Ein weitgehendes Zurückfalten des Strahlenganges, wie es erfindungsgemäß zum Zwecke einer besseren wechselseitigen Verbindung der Einzelteile vorgenommen wird, ist zwar an sich bei Prismenfeldstechern bekannt, z. B. durch die deutsche Patentschrift 879 604. Dabei wurde jedoch nur die Kürzung der Baulänge an sich angestrebt. Dagegen wurde bisher bei binokularen Fernrohren mit einem zentralen monokularen Objektivteil ein solches Zurückfalten nicht vorgenommen und dadurch eine im Vergleich ^: zum Erfindungsgegenstand weniger stabile Verbindung der Einzelteile erhalten, wie dies die französische Patentschrift 465 592 zeigt.

In zweckmäßiger Ausgestaltung des Erfindungsgedankens kann im drehbaren Fernrohrgehäuse des Betrachtungssystems eine elektrische Batterie und/ oder ein Stromversorgungsgerät für die Bildröhre angeordnet sein, wobei zum Durchführen einer oder

ίο mehrerer flexibler Stromleitungen zum zentralen Rohrteil in diesem oder in der Wand des drehbaren Gehäuses ein Schlitz vorgesehen ist, und zwar im Bereich eines der Lagerringe, und dieser Schlitz mittels Abdichtringe zwischen dem Lagerring und dem zentralen Rohrteil abgedichtet ist. Die zentrale Lagerung ermöglicht es, in dieser Weise die für die Stromleitungen erforderlichen Durchführungsöffnungen in eine um den zentralen Rohrteil verlaufende, wasserdichte Kammer zu verlegen und dadurch die Wasserdichtigkeit des Instrumentes zu sichern.

Um bei der zentralen Lagerung auch die Abdichtung am Hinterende des zentralen Rohrteils herzustellen, ohne die Drehung des beweglichen Fernrohrgehäuses um die Achse desselben Teils zu verhindern, wird zweckmäßig der zentrale Rohrteil an seinem Ende mit Hilfe einer elastischen Membran abgedichtet, die am äußeren Umfang befestigt ist und zwei exzentrische Öffnungen zur Aufnahme der beiden Ringe hat, durch die die Lichtstrahlen für die beiden Fernrohrhälften beim Verlassen des zentralen Rohrteils fallen, wobei die genannten Ringe licht- und wasserdicht mit den jeweiligen Fernrohrgehäusen verbunden sind. . . .

Bei einem im folgenden zu beschreibenden Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die beiden Prismen in jeder Fernrohrhälfte gekreuzt angeordnet, so daß ein Porrosches Prismensystem der ersten Art gebildet wird. ^:/ ■'■'■" -

F i g. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel;.

F i g. 2 zeigt eine entsprechende Darstellung, wobei bestimmte Teile des Gehäuses weggelassen wurden, um die optisch wirksamen Teile zu zeigen;
F i g. 3 zeigt einen senkrechten Schnitt durch das

45· Fernrohr; :·..-'. .·. ■

. F i g. 4 zeigt eine Ansicht von der Okularseite her; Fig. 5 zeigt einen Teil eines Längsschnittes;
F i g. 6 zeigt einen Schnitt durch eine Dichtungs-

■ membran. _; ..- ....·■

Das gezeigte NacKtfernfohr" besteht aus einem zentralen Rohrteil 1, in dem das vordere Objektiv 2, der Bildtubus 3 und das Kollimatorobjektiv 4 zueinander fluchtend angeordnet-sind, und zwei Flügeln 5 und 6, die im folgenden als Fernrohrgehäuse bezeichnet werden, da sie unter anderem die beiden Hälften des fernrohrbildenden Teils der Betrachtungsanordnung enthalten. Der vordere Teil des zentralen Rohrteils 1 enthält das'mit Hilfe des Gelenkringes 7 auswechselbare vordere Objektiv 2, wobei die Brennpunkteinstellung des Objektivs 2 auf die Fotokathode 8 des Bildtubus 3 mit Hilfe eines gekerbten Ringes 9 erfolgt.

Außer dem Kollimatorobjektiv 4 enthält die Betrachtungsanordnung ein zweiäugiges Prismenfernrohr, von dem in F i g. 2 eine Hälfte deutlich zu erkennen ist (nur die Teile dieser Seite tragen Bezugsnummern). Diese Fernrohrhälfte besteht aus einem 90°-Prisma 10, einem Objektiv 11, einem 90°-Prisma

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j 12 und einem Okular 13 mit Augenschale 14. Die Fernrohrgehäuse 6 um den Rohrteil 1 drehbar. Das ; andere Fernrohrhälfte ist entsprechend aufgebaut. Gehäuse 6 ist, beispielsweise mit nicht gezeigten

j Wie am besten in F i g. 5 zu erkennen ist, emp- Schrauben, an einem Paar Drehringe 15 und 16 be-

! fängt das Prisma 10 einen Teil der das Kollimator- festigt, die um den Rohrteil 1 angeordnet sind j objektiv 4 verlassenden parallelen Strahlen und 5 (Fig. 5). Das andere Fernrohrgehäuse 5 ist auch j reflektiert diesen Teil zum Objektiv 11 zurück. Dies an einem Ring 17 befestigt, jedoch ist dieser nicht Objektiv bündelt diese Strahlen in der Brennebene frei um den zentralen Rohrteil 1 drehbar. Mit Hilfe des Okulars 13, wodurch ein Abbild des gesamten einer Nut (nicht gezeigt) an einem der Ringe 15,16 äußeren Bildbereiches des Tubus 3 erzeugt wird. Das kann der Drehwinkel des Gehäuses 6 begrenzt j Prisma 12 dreht die optische Achse zweimal um 90°, io werden.

so daß die optische Achse ihre ursprüngliche Lage Fig. 3 zeigt teilweise einen senkrechten Schnitt

wieder einnimmt. In F i g. 5 ist zur Verdeutlichung durch das Nachtfernrohr bei Ring 17 und teilweise

j das Prisma 12 um 90° gedreht gezeigt. In Wirklich- einen Blick von der Objektivseite. Zur Verdeut-

; keit kreuzen sich die Kanten der Prismen 10 und 12 lichung wurden Bildtubus 3 und Kollimatorobjektiv 4 unter rechten Winkeln, so daß sie ein Porrosches 15 weggelassen. Den F i g. 4 und 5 kann die Form des Prismensystem der ersten Art bilden. Dadurch ist Fernrohrgehäuses entnommen werden. Beide Ge-

die Zahl der aufeinanderfolgenden Bilder, die um- häuse haben hervorragende Teile, die sich über das

' gekehrt werden, im gesamten Instrument gleich vier, Ende des zentralen Rohrteils hinaus erstrecken und und zwar erste Umkehrung durch das vordere Ob- das erste Porrosche Prisma enthalten. Ferner haben jektiv, danach durch den Bildtubus, dann durch das 20 die Gehäuse 5 und 6 zylindrisch runde äußere Teile, : Fernrohrobjektiv 11 und endlich durch das Porrosche die jeweils einen Hochspannungsgenerator für den ; System 10,12. Dadurch erzeugt das Nachtfernrohr Bildtubus in einer langgestreckten zylindrischen Um-

j ein Bild in richtiger Lage. hüllung 18 enthalten, sowie eine elektrische Batterie

Dadurch, daß das Objektiv 11 zwischen dem ersten 19 mit bestimmten zusätzlichen Teilen, wie Span-

und dem zweiten Prisma des Umkehrsystems ange- 25 nungsstabilisatoren. Die Batterie liefert über ein ordnet ist, sind dies Objektiv und das Prisma 12 flexibles, isoliertes Kabel 20, das mit einem mit

! neben dem zentralen Rohrteil des Nachtfernrohrs einem Druckknopf 22 zu betätigenden Schalter 21 befestigt. Dadurch hat das Instrument eine besonders unterbrochen werden kann, Strom an den Hochgeringe Gesamtlänge, und der notwendige Augen- spannungsgenerator. Durch Abschrauben einer

j abstand von den Okularachsen wird auf einfache 30 Kappe 28 kann die Batterie 19 ausgewechselt

! Weise hergestellt. Die Okulare müssen sich im all- werden.

gemeinen nur in kurzer Entfernung außerhalb der Um die Leitung 20 in den zentralen Rohrteil 1 zu

j von den Dachkanten des Prismas gebildeten Ebene führen, sind in der Wand des Gehäuses 6 und dem

j befinden. Jedoch müssen sich die äußeren Öffnungen Ring 15 Löcher vorgesehen, die einen Isoliereinsatz

der Okulare notwendigerweise hinter dem äußeren 35 23 haben, wogegen der Rohrteil 1 gegenüber den

Ende des zentralen Rohrteiles befinden, damit der genannten Löchern Schlitze hat, um die Drehung

j Beobachter seine Augen heranbringen kann. des Gehäuses 6 zu ermöglichen. Durch einen ent-

Bei zweiäugigen Fernrohren ist es natürlich zur sprechenden Isoliereinsatz 24 ist die Leitung 20 in

Anpassung erwünscht, in gewissen Bereichen die das Gehäuse 5 zum Hochspannungsgenerator ge-

Entfernung zwischen den Okularachsen, entspre- 4° führt.

chend dem Augenabstand des Beobachters, zu ver- Der Hochspannungsgenerator 18 ist über eine isoändern. Dazu können bei dem Fernrohr gemäß der lierte Leitung 25, die durch ein Röhrchen 26 geführt Erfindung die Hälften des Prismenfernrohres um die ist, mit dem Bildtubus verbunden. Es ist ein Vorteil, Achsen der eintretenden Strahlen gedreht werden. daß die Hochspannungsleitung 25 während der An-Vorzugsweise wird jedoch mindestens eine der Fern- 45 passung an den Augenabstand nicht bewegt wird, rohrhälften in einem Bereich um die Achse des zen- da das Gehäuse 5 starr mit dem zentralen Rohrteil 1 tralen Rohrteils 1 drehbar gemacht. In diesem Fall verbunden ist, wodurch die Möglichkeit eines Kurzbewegt sich zwar die Eingangsöffnung der jeweiligen Schlusses auf ein Minimum verringert wird. Die Form Fernrohrhälfte durch den Strahl, der das Kollimator- der Fernrohrgehäuse und die geringen Abmessungen objektiv 4 verläßt, sie empfängt jedoch weiterhin 50 garantieren, daß das Instrument leicht zu handhaben Teilstrahlen von allen Punkten des Bildes in der Bild- ist, wobei noch zu berücksichtigen ist, daß es eine fläche. Ein Vorteil dieses besonderen Verfahrens zur in sich abgeschlossene Einheit bildet, die unabhängig Anpassung an den Augenabstand besteht darin, daß von äußeren Stromquellen ist.

die Befestigung der einstellbaren Fernrohrhälfte Es ist wichtig, das Innere des Fernrohrs gegen das

oder -hälften an dem zentralen Rohrteil sehr einfach 55 Eindringen von Feuchtigkeit zu schützen. Dazu kön- und robust sein kann, etwa durch Befestigen des nen bekannte Maßnahmen vorgesehen werden, wie Fernrohrgehäuses, in dem sich die jeweilige Fern- etwa das Anbringen von elastischen Dichtungsringen rohrhälfte befindet, an dem zentralen Rohrteil mit (wie 27 in Fig. 5), Anbringen von geeignetem Hilfe von, einem oder mehreren Ringen, die am plastischem Dichtungsmaterial an Schrauben, Uber-Fernrohrgehäuse angebracht sind. Ferner braucht 60 züge über die Fernrohrgehäuse usw. Ein besonderes kein Zwischenraum zwischen dem zentralen Rohr- Problem ist jedoch die Abdichtung des äußeren teil und dem bewegbaren Fernrohrgehäuse gelassen Endes des zentralen Rohrteiles, da die exzentrische zu werden, um zu verhindern, daß der zentrale Rohr- Drehung mindestens eines Fernrohrgehäuses nicht teil die Einstellung verhindert, wie dies im Falle des verhindert werden soll. Gemäß der Erfindung kann Drehens um die Achsen der eintretenden Strahlen 65 dies Problem sehr einfach und wirksam dadurch genotwendig wäre. Dies wiederum ermöglicht einen löst werden, daß eine elastische Membran noch kompakteren Aufbau. (s. F i g. 5 und 6) vorgesehen ist, die das äußere

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist nur das Ende des zentralen Rohrteiles 1 bedeckt.

Die Membran wird an ihrem äußeren Umfang befestigt. Sie hat zwei exzentrische Öffnungen 30 und 31 zur Aufnahme der beiden Ringe 32 und 33, durch die Lichtstrahlen für die beiden Fernrohrhälften aus dem zentralen Rohrteil 1 kommen. Diese Ringe sind licht- und wasserdicht mit den jeweiligen Fernrohrgehäusen 5 und 6 verbunden. Obwohl die Membran, die z. B. aus Gummi ist, natürlich durch die exzentrische Bewegung der Ringe 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. Um die Möglichkeit des Undichtwerdens der Membran noch zu verringern, können an den Öffnungen 30 und 31 Bunde vorgesehen sein und die Kante kann verdickt sein, wie in F i g. 6 gezeigt.

Claims

Patentansprüche:

1. Binokulares Nachtfernrohr mit einer einzigen Bildverstärker- oder Bildwandlerröhre, auf deren Fotokathode die Voroptik ein Bild entwirft, bei dem die Bildröhre selbst und ein Kollimatorobjektiv, dessen Brennebene im Bildschirm der Bildröhre liegt, in einem zentralen Rohrteil des Fernrohres angeordnet sind, und bei dem eine zweiäugige Betrachtungsanordnung vorgesehen ist, die außer dem genannten Kollimatorobjektiv ein zweiäugiges Fernrohr enthält, von dem jede Hälfte einen Teil der das Kollimatorobjektiv verlassenden Strahlen aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlengänge der beiden Fernrohrhälften des Betrachtungssystems (4,10,11,12,13,14) mittels je zwei 90°-Prismen _; (10, 12) in der Weise mehrfach umgelenkt sind, daß die Austrittspupillen dieser Fernrohrhälften dicht hinter der vom Hinterende des zentralen

: Rohrteils (1) gebildeten Ebene liegen und die Gehäuse (5, 6) der Fernrohrhälften sich über den wesentlichen Teil ihrer Länge neben dem zentralen Rohrteil (1) erstrecken, wobei mindestens eines dieser Gehäuse (6) mittels eines oder mehrerer, den zentralen Rohrteil umfassender Ringe (15,16) drehbar auf diesem gelagert sind.

2. Binokulares Nachtfernrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im drehbaren Gehäuse (6) eine elektrische Batterie (19) und/oder ein Stromversorgungsgerät (18) für die Bildröhre (3) angeordnet ist, wobei zum Durchführen einer oder mehrerer flexibler Stromleitungen (20) zum zentralen Rohrteil (1) in diesem oder in der Wand des drehbaren Gehäuses ein Schlitz vorgesehen ist, und zwar im Bereich eines der Lagerringe, und dieser Schlitz mittels Abdichtringe zwischen dem Lagerring und dem zentralen Rohrteil abgedichtet ist.

3. Nachtfernrohr nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Rohrteil (1) an seinem Ende mit Hilfe einer elastischen Membran (29) abgedichtet ist, die am äußeren Umfang befestigt ist und zwei exzentrische 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 diese Ringe (32, 33) licht- und wasserdicht mit den jeweiligen Fernrohrgehäusen (5, 6) verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen