DE1572757A1

DE1572757A1 - Nachtfernrohr mit Infrarotzusatzeinrichtung

Info

Publication number: DE1572757A1
Application number: DE19671572757
Authority: DE
Inventors: Albert Bouwers
Original assignee: Optische Industrie de Oude Delft NV
Current assignee: Optische Industrie de Oude Delft NV
Priority date: 1966-05-18
Filing date: 1967-05-17
Publication date: 1970-02-12
Also published as: FR1523069A; GB1119910A; NL6606802A; US3509344A

Description

N.V. Optische Industrie ¹¹De Oude Delft» in Delft / Holland

Nachtfernrohr mit Infrarotzusatzeinrichtung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Nachtfernrohr mit Infrarotzusatzeinrichtung, bestehend aus einem Frontalobjektiv, zwei hintereinander geschalteten Bildverstärkerröhren und einer lupenartigen Vergrößerung»- und Betrachtungseinrichtung»

Wie bekannt ist, benützen solche Nachtfernrohre einzig und allein das spärliche natürliche Licht, das während der Nacht vorhanden ist. Solche Fernrohre weisen im allgemeinen eine Bildverstärkerröhre mit einer Fotokathode auf, wobei deren Empfindlichkeit über ein möglichst breites Spektralgebiet reicht. Mit Hilfe eines solchen Instru-

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mentes wird innerhalb des optischen Systems ein Bild der beobachteten Orte mit hoher Luminosität erzeugt. Des öfteren wird das auf dem Leuchtschirm der Bildverstärkerröhre erscheinende Bild mittels einer zweiten Bildverstärkerröhre nochmals verstärkt, bevor es mit Hilfe einer geeigneten optischen Vergrößerungseinrichtung betrachtet werden kann.

Aufgrund von Erfahrungen hat sich herausgestellt, daß äußerst starke Helligkeitsunterschiede innerhalb des Lichtfeldes solcher Nachtfernrohre auftreten, wenn die-. selben einzig und allein das natürliche Licht von Mond und Sternen ausnützen. Da solch natürliches Licht nur in geringem Maße durch dichten Blätterbewuchs hindurchdringt ^ können Objekte· unterhalb von Bäumen-nur sehr schwer gesehen werden. Eine verbesserte Funktionsweise eines solchen Nachtfernrohrs mit Hinblick auf das Auffinden beschatteter Objekte kann durch eine zusätzliche Beleuchtung mit Suchscheinwerfern erreicht werden. In jenen Fällen, in welchen es wichtig ist, nicht gesehen zu werden, werden" in erster Linie Infrarote Strahlen verwendet; ferner wird im allgemeinen die Zeitdauer einer solchen zusätzlichen Beleuchtung so kurz wie möglich gehalten.

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Bis zu diesem Zeltpunkt 1st es nicht möglich gewesen, Fotokathoden zu erzeugen, die nicht nur eine hohe Empfindlichkeit innerhalb des gesamten sichtbaren Frequenzbereiches:, sondern auch zusätzlich in dem nahen Infrarotbereioh aufweisen. Bei der Verwendung der oben angegebenen Technik unter der Verwendung von kurzen zusätzlichen Ausleuchtperloden für Objekte, deren Erkennbarkelt mit passiven Fernrohren schlecht ist, war es deshalb notwendig, ein getrenntes Fernrohr für die Beobachtung imInfraroten Bereich vorzusehen» Die aus diesen Gründen notwendigen Apparaturen waren deshalb teuer und schwierig zu bedienen.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Nachtfernrohr zu schaffen, bei welchem die. oben beschriebenen Nachtelle in sehr weitem Maße überwunden werden«

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zusätzlich ein Infrarotscheinwerfer und ein Infrarotbildwandler mit dazugehörigem Frontalobjektiv vorgesehen sind, und daß das Bild des Infrarotbildwandlers wahlweise zwischen die beiden Bildverstärkerröhren einblendbar ist.

Eine vorteilhafte Aueführungsform der Erfindung besteht darin, daß zwischen den beiden Bildverstärkerröhren zwei

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einander gleichende Objektive angebracht sind, zwischen denen der Strahlengang parallel verläuft und daß die Einblendung des Bildes des Infrarotbildwandlers mittels eines Spiegels erfolgt, der um *J>5° in den Strahlengang zwischen die beiden Objektive einschwenkbar ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß der Infrarotbildwandler mit seiner optischen Achse senkrecht zu der optischen Achse der Bildverstärkerröhren liegt und daß das von dem Frontalobjektiv erzeugte Bild mittels eines feststehenden Spiegels in den Infrarotbildwandler projeziert ist.

Schließlich ist es sehr vorteilhaft, wenn durch Betätigung eines einzigen Bedienungshebels simultan mit dem Umklappen des schwenkbaren Spiegels das Einschalten des Infrarotscheinwerfers und des Infrarotbildwandlers und das Ausschalten der ersten Bildverstärkerröhre erfolgt.

Die vorliegende Erfindung soll in dem folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels genauer beschrieben und erklärt werden, wobei Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird, in welchen

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Pig. 1 eine seitliche Schnittansicht eines Nachtfern-■ rohrs im Rahmen der vorliegenden Erfindung entlang der Ebene I-I von Fig. 2 ist;

Pig. 2 eine rückwärtige Ansicht des in Pig. I gezeigten erfindungsgemäßen Nachtfernrohrs ist und

Pig, 3 eine Seitenansicht desselben erfindungsgemäßen Nachtfernrohrs ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus drei .Haupteinheiten, d.h. einem passiven Nachtfernrohr 1, einem Infrarotsuchscheinwerfer 2 und einer Infraroteinheit 3» cü.e das von dem Infrarotscheinwerfer 2 ausgeleuchtete Feld in der Form eines Infrarotbildes empfängt und in ein sichtbares Bild umwandelt. Das lichtstarke Frontalobjektiv des passiven Nachtfernrohrs 1 besteht aus einem konkaven Spiegel ij-, zwei Korrekturlinsen 5 und. 6, einem auf der konvexen rückwärtigen Oberfläche der Linse 6 angebrachten sekundären Spiegel 7 und einer Peldkrümmungskorrekturlinse 8. Dieses Prontalobjektiv projeziert das Bild eines beobachteten Feldes auf die Fotokathode einer ersten Bildverstärkerröhre 9. Diese Fotokathode ist über einen möglichst breiten Spekträlbereich empfindlich, was jedoch bei dem heutigen Stand der

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Technik den nahen Infrarotbereich nicht mit einschließt. Ein paar von gleichartigen Linsensystemen 10 und 11, dienen als Kopplungsobjektiv, indem sie das auf dem Anodenschirm der Röhre 9 erscheinende Bild ohne zusätzliche Vergrößerung auf die Fotokathode einer zweiten Bildverstärkerröhre 12 werfen. Zwischen den Linsensystemen 10 und 11 laufen die Lichtstrahlen parallel. Das auf dem Anodenschirm der zweiten Bildverstärkerröhre 12 erscheinende Bild kann durch eine lupenartige Vergrößerungseinrichtung 13 betrachtet werden.

Zwischen den Linsensystemen 10 und 11 ist ein genügend großer Abstand vorgesehen, in welchem ein flacher Spiegel 15 sich befindet. Der Spiegel I5 ist an einer Welle 14 schwenkbar gelagert und kann in eine Position gemäß Fig. gebracht werden, bei welcher er gegenüber der optischen Achse des passiven Fernrohrs einen Winkel von 45 einnimmt. Durch Schwenken kann der Spiegel 15 ferner parallel zur optischen Achse des passiven Nachtfernrohrs gelegt werden, so daß der Strahlengang zwischen den Linsensystemen 10 und 11 nicht behindert ist. Mit Hilfe dieses Spiegels 15 in der 45° Position und eines Kollimationsobjektivs ist es möglich, die Fotokathode der zweiten Bildverstärröhre 12 optisch mit dem Bildschirm einer Infrarotbildwandlerröhre 17 zu verbinden. Die Fotokathode dieser

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letzteren Röhre empfängt Infrarotbilder über ein getrenntes Frontalobjektiv 18, dessen optische Achse zu der optischen Achse des passiven Nachtfernrohrs 1 durch Verwendung eines Flachspiegels 19 parallel verläuft. Abgesehen von einer gewissen Parallaxe, die für die Beobachtung relativ entfernter Objekte bedeutungslos ist, haben die Bilder des passiven Nachtfernrohrs und der Infrarotzusatzeinrichtung immer dasselbe optische Zentrum und können abwechslungsweise durch die Vergrößerungsvorrichtung 13 beobachtet werden. Dasselbe gilt für das von dem Suchscheinwerfer 2 beleuchtete Feld, da derselbe auf dem passiven Nachtfernrohr derart befestigt ist, daß die optische Achse des Scheinwerferkegels parallel zu der optischen Achse der beiden Frontalobjektive verläuft.

Das Umschalten von einem Bild zum andern kann in der einfachen Weise und praktisch ohne Unterbrechung der Beobachtung erfolgen. Es erfordert einzig und allein ein Umklappen des Spiegels 15 um ^5 (was natürlich auch durch eine Schiebebewegung des Spiegels erreicht werden könnte) und das An- und Abschalten der Bildröhren 9 und 17 und des Suchscheinwerfers 2. Vorzugsweise sind diese Funktionsbetätigungen in geeigneter Weise kombiniert, damit ein an dem Gerät stehender Beobachter mit einem einzigen Bedienungsvorgang wie z.B. durch das Drehen eines Bedienungsknopfes die Umschaltung ausführen kann.

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Bei manchen Ausführungsformen kann das Frontalobjektiv 18 der Bildwandlerröhre eine kleinere relative Blendenweite aufweisen als das Frontalobjektiv des passiven Nachtfernrohrs 1. Fernerhin ist es nicht unbedingt notwendig, daß die gesamte Vergrößerung des erfindungsgemäßen Gerätes bei der Betrachtung durch die Infraroteinrichtung dieselbe ist, wie bei der Betrachtung durch das passive Fernrohr. Es kann sogar unter Umständen ein gewisser Vorteil sein, eine etwas größere Vergrößerung für die Infraroteinrichtung zu wählen, da für die Betrachtung mit Infrarotstrahlen besonders interessante Objekte im allgemeinen nicht das ganze Blickfeld des passiven Nachtfernrohrs erfassen und ferner meistens der Wunsch besteht, solche Objekte mit größtmöglicher Vergrößerung zu beobachten.

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Claims

Patentansprüche

1«) Nachtfernrohr mit Infrarotzusatzeinrichtung, bestehend aus einem Frontalobjektiv, zwei hintereinander geschalteten Bildverstärkerröhren und einer lupenartigen Vergrößerungs- und Betrachtungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Infrarotscheinwerfer (2) und ein Infrarotbildwandler (17) mit dazugehörigem Frontalobjektiv (18) vorgesehen sind, und daß das Bild des Infrarotbildwandlers (17) wahlweise zwischen die beiden Bildverstärkerröhren (9,12) einblendbar ist.

2.) Nacttf ernrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Bildverstärkerröhren (9,12) zwei einander gleichende Objektive (10,11) angebracht sind, zwischen denen der Strahlengang parallel verläuft und daß

(2) die Einblendung des Bildes des Infrarotbildwandlers/mittels eines Spiegels (15) erfolgt, der um 4-5° in den Strahlengang zwischen die beiden Objektive (10,11) einschwenkbar ist.

3.) Nachtfernrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Infrarotbildwandler (17) mit seiner optischen Achse senkrecht zu der optischen Achse der BiId-

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verstärkerröhren (9,12)^ liegt und daß das von dem Frontalobjektiv (18) erzeugte Bild mittels eines feststehenden Spiegels in den Infrarotbildwandler (17) projeziert ist.

^.) Nachtfernrohr nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch Betätigung eines einzigen Bedienungshebels simultan mit dem Umklappen des schwenkbaren Spiegels (15) das Einschalten des Infrarotscheinwerfers (2) und des Infrarotbildwandlers (17) und das Ausschalten der ersten Bildverstärkerröhre (9) erfolgt.

5.) Nachtfernrohr nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die 31endenweite des Infrarotobjektives kleiner als die des Nachtfernrohrs ist.

6.) Nachtfernrohr nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtvergrößerung der Infrarotsucher größer als die des Nachtfernrohrs ist.

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