DE2060897B2 - Nachtsichtgerät - Google Patents
NachtsichtgerätInfo
- Publication number
- DE2060897B2 DE2060897B2 DE19702060897 DE2060897A DE2060897B2 DE 2060897 B2 DE2060897 B2 DE 2060897B2 DE 19702060897 DE19702060897 DE 19702060897 DE 2060897 A DE2060897 A DE 2060897A DE 2060897 B2 DE2060897 B2 DE 2060897B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- night vision
- image
- brightness
- lens
- vision device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/12—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices with means for image conversion or intensification
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Telescopes (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Nachtsichtgerät, bei dem hintereinander ein seitenvertauschendes, die optische
Achse umlenkendes optisches Bauteil, ein Objektiv und ein elektronischer Bildhelligkcitsverstärker angeordnet
sind.
Derartige Geräte enthalten Helligkeitsverstärkerröhren, sogenannte Mikrokanalröhren, die eine ebene
Photokathode, eine die Helligkeit verstärkende Mikrokanalspule und einen ebenen Leuchtschirm enthalten.
Wenn auf die Photokathode einer derartigen, an entsprechende Betriebsspannungen angeschlossenen
Röhre ein Bild abgebildet wird, erhält man auf deren Leuchtschirm ein mit dem Bild auf der Photokathode
deckungsgleiches Bild. Die Leuchtdichte oder Helligkeit dieses Bildes ist gleich dem Produkt der einfallenden
Leuchtdichte oder Helligkeit und der Helligkeitsverstärkung der Röhre.
In Verbindung mit einer Optik gestattet eine derartige Röhre die Herstellung eines Nachtsichtgerätes,
insbesondere in Form von Nachtsichtgläsern für Erkundungs- oder Führungszwecke oder zum Schießen
mit leichten Waffen.
Die zugehörige Optik umfaßt notwendigerweise ein Objektiv, ein Okular und einen Bildumkehrsatz irgendeiner
geeigneten Art, beispielsweise aus Linsen, Prismen oder Glasfasern. Das Okular und der Bildumkehrsatz
sind schwierig herzustellen, insbesondere wenn ein großes Gesichtsfeld angestrebt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Nachtsichtgerät der eingangs erwähnten Art zu
schaffen, das sich durch einfachen Aufbau, insbesondere des Okulares und des Bildumkehrsatzes auszeichnet.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichendes Anspruches I angegebenen Merkmale
gelöst.
Das erfindungsgemäße Nachtsichtgerät besitzt folgende
Vorteile: Die Abmessungen der Optik sind gering. Das leichte und einfache Okular läßt ein großes
Gesichtsfeld erzielen und gestattet die gleichzeitige Beobachtung dieses Gesichtsfeldes über den Bildhelligkeitsverstärker
sowie auf direktem Wege ohne Verstärkung. Der Bildumkehrsatz wird teils durch das Okular
und teils durch ein vor dem Objektiv liegendes optisches Organ gebildet. Der periskopartige Aufbau der Optik,
deren Schwerpunkt sehr nahe dem Auge des Beobachters liegt, ermöglicht vielseitige Anwendungen und
erleichtert die Herstellung verschiedener Anordnungen, insbesondere die Ausführung als Nachtsichtglas. Die
Lage des Auges hinter dem Okular ist unkritisch.
Eine vorteilhafte Ai'sführungsform des Nachtsichtgerätes
zeichnet sich dadurch aus, daß es als binokulares Nachtsichtglas mit parallelen optischen Achsen ausgebildet
ist, dessen identisch aufgebaute Hälften um mit der optischen Achse des direkt gesehenen Bildes
zusammenfallende Achsen schwenkbar sind.
Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform läßt sich eine nochmalige Vergrößerung des an sich bereits
großen Gesichtsfeldes dadurch erreichen, daß die äußeren optischen Achsen der beiden Hälften divergieren.
In der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Nachtsichtgerät
anhand beispielsweise gewählter Ausführungsformen schematised veranschaulicht. Es zeigt
Fig. 1 einen vereinfachten Schnitt durch das Nachtsichtgerät,
Fig. 2 eine Seitenansicht zur Veranschaulichung des
Aufbaues einer Hälfte des als Nachtsichtglas ausgeführten Nachtsichtgerätes,
Fig. 3 eine vereinfachte perspektivische Darstellung
einer Kopfhalterung für das Nachtsichtglas,
F i g. 4 verschiedene mögliche Stellungen der Hälften des Nachtsichtglases,
Fig. 5 und 6 eine weitere Ausführungsform des Nachtsichtglases.
Fi g. 1 zeigt den Schnitt durch das erfindungsgemäße
Nachtsichtgerät. Das rechtwinklige Dachprisma 1 (an dessen Stelle auch ein reflektierender gerader Dieder
verwendet werden kann) knickt die strichpunktiert dargestellte optische Achse und führt eine Bildumkehr
im Sinne einer Seitenvertauschung durch. Ein Objektiv 2 mit großer öffnung und und großem Gesichtsfeld bildet
das Bild auf der Photokathode einer Helligkeitsverstärkerröhre 3 ab. Diese liefert auf ihrem Leuchtschirm
ein helligkeitsverstärktes Bild ohne Seitenvertauschung und mit einer Vergrößerung von eins. Eine dünne
Glasplatte 4, die auf einer Fläche mit einem halbdurchlässigen Niederschlag versehen ist, so daß der
Reflexionsfaktor gleich dem Durchlässigkeitsfaktor gleich 0,5 ist, ist geneigt gegen die (innere) optische
Achse des Systems angeordnet. Ein sphärischer Hohlspiegel 5 ist derart angebracht, daß sein Brennbü
punkt F nahe dem Leuchtschirm der Helligkeitsverstärkerröhre liegt. Das Okular besteht aus einer
zerstreuenden Meniskuslinse 6 geringer Brechkraft. Die Krümmungsmittelpunkte der Flächen der Meniskuslinse
liegen in unmittelbarer Nähe des Krümmungsmittel- h~>
punktes des Hohlspiegels 5. Eine Sammellinse 7 mit geringer Brechkraft bildet mit der Meniskuslinse 6 ein
Galileisches Fernrohr. Die Pupille 8 des Auges des Beobachters befindet sich in der Nähe des Krümmungs-
mittelpunktes des Hohlspiegels 5.
Das Okular wirkt folgendermaßen: Zunächst wird der Fall der direkten Beobachtung des Gesichtsfeldes ohne
rlelligkeitsverstürkuiig betrachtet. Die Pupille 8 bzw.
das Auge blickt durch die Linsen 6 und 7, die ein Galileisches Fernrohr mit einer Vergrößerung von eins
bilden. Infolge der im Strahlengang liegenden dünnen Glasplatte 4 ist der Durchlässigkeitsfaktor der Anordnung
zur direkten Beobachtung etwa gleich 0.5. Festzuhalten ist, daß bei direkter Beobachtung und im
Falle der Sättigung der Helügkeitsverstärkerröhre durch eine im Gesichtsfeld liegende grelle Lichtquelle
die Möglichkeit besteht, die Stromversorgung der Verstärkerröhre automatisch abzutrennen.
Im Falle der Beobachtung mit Helligkeitsverstärkung sieht das Auge über die Meniskuslinse 6 und nach
Reflexion an der halbdurchlässigen Platte 4 und dem Hohlspiegel 5 durch die Platte 4 hindurch das auf dem
Leuchtschirm der Röhre 3 gebildete Bild. Der Leuchtschirm der Röhre liegt etwas oberhalb des
Brennpunktes F des Hohlspiegels 5. Diese Anordnung wirkt sich in einer Vergrößerung des Gesichtfeldes des
Okulares aus. Der Hohlspiegel 5 erzeugt ein reelles Bild des Leuchtschirmes 4 und die Meniskuslinse 6 bildet
dieses im Unendlichen ab. Die Meniskuslinse 6 dient — wie erwähnt — gleichzeitig als Okular des zusammen
mit der Sammellinse 7 gebildeten Fernrohres.
Da die Pupille des Auges des Beobachters in der Nähe des gemeinsamen Krümmungsmittelpunktes des Hohlspiegels
5 und der Flächen der Meniskuslinse 6 liegt, ist der Astigmatismus des Systems praktisch gleich Null.
Da der Durchmesser der Pupille des Auges klein in bezug auf die Brennweite des Hohlspiegels 5 ist, ist die
sphärische Aberration sehr gering.
Die chromatische Aberration ist vernachlässigbar: Sie wird lediglich durch die Meniskuslinse 6 verursacht, die
jedoch aus einem Material geringer Brechkraft besteht. Die Verzeichnung ist sehr gering.
Lediglich die Cesichtsfeldwölbung des Okulares ist nicht korrigiert; sie ist jedoch wesentlich geringer als
diejenige eines Okulars der üblichen Bauart. Es ist außerdem möglich, die Gesichtsfeldwölbung durch
Aufkitten einer plankonvexen Linse auf den Leuchtschirm der Röhre 3 teilweise zu korrigieren.
Das hier verwendete Okular gestattet in sehr einfacher Weise ein Bild hoher Güte in einem
Gesichtsfeld von 40° zu erhalten. Alle optischen Teile sind von geringer Dicke. Im Verhältnis zum Gewicht
von Okularen bekannter Bauart ist das Gewicht des vorgeschlagenen Okulars sehr gering, wobei überdies
erstere bei gleichen Eigenschaften aus einer großen Zahl von Gläsern aufgebaut sein müssen. Das hier
verwendete Okular führt außerdem eine Bildumkehr im Sinne einer Oben-Unten-Vertauschung durch. Sein
Durchlässigkeitsfaktor beträgt T = t ■ r = 0,25; wobei
t der Durchlässigkeitsfaktor der Platte 4, also gleich 0,5 und r der Reflexionsfaktor der Platte 4, also ebenfalls
gleich 0,5 ist. Dieser an sich geringe Durchlässigkeitsfaktor wird jedoch durch die von der Helligkeitsverstärkerröhre
3 gelieferte große Helligkeitsverstärkung kompensiert.
Als Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Nachtsichtgerätes soll nachfolgend der mechanische
Aufbau eines Nachtsichtglases beschrieben werden, das beispielsweise die Führung eines Fahrzeugs ohne
zusätzliche Beleuchtung, d. h. lediglich im Licht des Nachthimmels, ermöglicht. Ein derartiges Nachtsichtglas
ist am Kopf des Benutzers befestigt und soll daher
leicht und platzsparend sein, das Tragen eines Helmes ermöglichen und ein großes Gesichtsfeld haben.
Eine andere Anwendung findet das Nachtsichtglas beim Schießen mit leichten Waffen, wobei das Ziel über
das helligkeitsverstärkende System gesehen wird, während die phosphoreszierende Visierlinie direkt
gesehen wird.
|ede Hälfte oder jeder Körper des Nachtsichtglases nach Fig. 2 hat die Form eines Hohlzylinders 10 aus
gegossenem Kunststoff, in dem die Helligkeitsverstärkerröhre 3 mit ihrer Stromversorgung, die halbdurchlässige Platte 4, der Hohlspiegel 5 und die Linsen 6
und 7 eingekittet sind.
Das Objektiv 2 ist in die Helligkeitsverstärkerröhre 3 zur Schärfeeinstellung eingeschraubt. Das Prisma I ist in
einem Kopf 11 aus gegossenem Kunststoff angeordnet und wird anschließend auf den Körper des Nachtsichtglases
aufgeklebt. Eine Klebevorrichtung gestattet die exakte Ausrichtung des Prisma und die Justierung des
Parallelismus der äußeren optischen Achsen der Anordnung für die direkte und für die helligkeitsverstärte
Beobachtung. Die über die beiden Beobachtungswege gesehenen Bilder eines im Undendlichen befindlichen
Gegenstandes sollen deckungsgleich zusammenfallen.
Die Zusammensetzung der beiden Körper bzw. der beiden Hälften des Nachtsichtglases geschieht folgendermaßen:
Die Linsen 6 und 7 sind in zwei Vorsprüngen des Körpers des Nachtsichtglases angeordnet,
die zwei Drehzapfen 9 bilden und zur Befestigung des Körpers im Stirnträger und zur
Drehung desselben in letzterem dienen.
Fig.3 zeigt eine vereinfachte perspektivische Ansicht
der Kopfhalterung und des Stirnträgers des Nachtsichtglases. Eine dünne gewölbte, mit Gummi
überzogene Platte 12 aus einer leichten Legierung stützt sich auf die Stirn des Benutzers ab. Sie ist am Kopf über
elastische, eine Kappe bildende Gurtbänder 13 gehalten.
Zwei im durchschnittlichen Augenabstand angeordnete Löcher 14 dienen als Lager für die beiden
okularseitigen Drehzapfen 9 der Körper bzw. Hälften des Nachtsichtglases. Die die Sammellinse enthaltenden
Drehzapfen ruhen in den Löchern 15 einer über einen Steg 17 mit dem Stirnträger 12 verbundenen elastischen
Platte 16. Jeder Körper ist somit zwischen dem Stirnträger 12 und die Platte 16 eingespannt und in den
Löchern 14 und 15 drehbar.
Verzahnungen gestatten die Feststellung der Körper in den in den F i g. 4a, 4b und 4c dargestellten Stellungen.
Diese Stellungen hängen von der Art des Fahrzeuges oder der Art des Helmes ab. Festzuhalten ist dabei, daß
der Parallelismus der äußeren optischen Achsen beider Körper unabhängig von der eingenommenen Stellung
aufrechterhalten bleibt, da die Drehachse mit der optischen Achse des Systems zur direkten Beobachtung
zusammenfällt.
Eine Weiterbildung des Nachtsichtglases ist in F i g. 5 veranschaulicht. Sie beruht darauf, die durch die
Mittelpunkte der Löcher 14 und 15 verlaufenden und im Vorstehenden als parallel beschriebenen optischen
Achsen divergent zu machen. Diese Anordnung ist möglich, weil die Vergrößerung des Nachtsichtglases
gleich eins ist und die Verzeichnung gering bleibt. Die divergierende Anordnung der optischen Achsen gestattet
eine Vergrößerung des tatsächlichen Gesichtsfeldes des Nachtsichtglases dadurch, daß die Gesichtsfelder
der Hälften nicht mehr zusammenfallen, sondern gegeneinander verschoben sind, wie dies Fig. 6
verdeutlicht. Die Gesichtsfelder überlappen sich ledig-
lieh im minieren Bereich und werden daher dort mit
beiden Augen gleichzeitig gesehen. Ls ist auf diese Weise möglich, einen tatsächlichen horizontalen Öffnungswinkel
von mehr als bO" mit identischen Nachisichtglashälften zu erzielen, deren Einzelöffnungswinkel
nicht mehr als 40" beträgt. Die Beobachtung des
gesamten Gesichtsfeldes erfolgt durch Drehung des Auges.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Nachtsichtgerät, bei dem hintereinander ein seitenvertauschendes, die optische Achse umlenkendes
optisches Bauteil, ein Objektiv und ein elektronischer Bildhelligkeitsverstärker angeordnet
sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein sphärischer Hohlspiegel (5) so angeordnet ist, daß
sein Brennpunkt (F) in der Nähe des Leuchtschirmes des Bildhelligkeitsverstärkers (3) liegt und daß eine
halbdurchlässige, gegen die optische Achse geneigte Platte (4) zwischen dem Hohlspiegel (5) und dem
Bildhelligkeitsverstärker (3) eingefügt ist, die den von dem Hohlspiegel (5) reflektierten Strahl
teilweise in zum einfallenden Strahl paralleler Richtung auf ein aus einer Meniskuslinse (6)
bestehendes Okular zur Abbildung des helligkeitsverstärkten Bildes reflektiert, das mit einer auf der
anderen Seite der halbdurchlässigen Platte (4) liegenden Sammellinse ein Galileisches Fernrohr
bildet, so daß das von diesem entworfene, direkt gesehene Bild und das helligkeitsverstärkte Bild
deckungsgleich zusammenfallen.
2. Nachtsichtgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als binokulares Nachtsichtglas
mit parallelen optischen Achsen ausgebildet ist, dessen identisch aufgebaute Hälften um mit der
optischen Achse des direkt gesehenen Bildes zusammenfallende Achsen schwenkbar sind.
3. Nachtsichtgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren optischen Achsen
der beiden Hälften divergieren.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR6942720A FR2123564A5 (de) | 1969-12-10 | 1969-12-10 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2060897A1 DE2060897A1 (de) | 1972-10-26 |
DE2060897B2 true DE2060897B2 (de) | 1978-10-19 |
DE2060897C3 DE2060897C3 (de) | 1979-06-13 |
Family
ID=9044383
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19702060897 Expired DE2060897C3 (de) | 1969-12-10 | 1970-12-10 | Nachtsichtgerät |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2060897C3 (de) |
FR (1) | FR2123564A5 (de) |
GB (1) | GB1335360A (de) |
NL (1) | NL170052C (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3143385A1 (de) * | 1980-11-02 | 1982-09-16 | Technion Research & Development Foundation Ltd., 32000 Haifa | Nachtsichtinstrument |
WO1985000433A1 (en) * | 1983-07-07 | 1985-01-31 | Georg Vogl | A night vision instrument with electronic image converter |
WO1987000639A1 (en) * | 1985-07-19 | 1987-01-29 | Afsenius Sven Aoke | Image intensifier binocular |
EP0385780A2 (de) * | 1989-03-02 | 1990-09-05 | Loral Europe Limited | Bildüberlagerungssystem |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2484658A1 (fr) * | 1980-06-12 | 1981-12-18 | Sopelem | Lunette binoculaire |
US5307204A (en) * | 1991-12-10 | 1994-04-26 | Litton Systems, Inc. | Dual mounting assembly for night vision system |
GB9217058D0 (en) * | 1992-08-12 | 1992-11-04 | Marconi Gec Ltd | Display system |
IL116131A (en) * | 1995-11-24 | 1998-09-24 | Vectop Ltd | Adapter for extracting a portion of an image from an optical system or device |
US6061182A (en) * | 1996-11-21 | 2000-05-09 | Vectop Ltd. | Combiner for superimposing a display image on to an image of an external scene |
DE602006006041D1 (de) | 2006-06-12 | 2009-05-14 | Patria Aviat Oy | Nachtsichtanordnung |
-
1969
- 1969-12-10 FR FR6942720A patent/FR2123564A5/fr not_active Expired
-
1970
- 1970-12-08 NL NL7017858A patent/NL170052C/xx not_active IP Right Cessation
- 1970-12-09 GB GB5849970A patent/GB1335360A/en not_active Expired
- 1970-12-10 DE DE19702060897 patent/DE2060897C3/de not_active Expired
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3143385A1 (de) * | 1980-11-02 | 1982-09-16 | Technion Research & Development Foundation Ltd., 32000 Haifa | Nachtsichtinstrument |
WO1985000433A1 (en) * | 1983-07-07 | 1985-01-31 | Georg Vogl | A night vision instrument with electronic image converter |
WO1987000639A1 (en) * | 1985-07-19 | 1987-01-29 | Afsenius Sven Aoke | Image intensifier binocular |
EP0385780A2 (de) * | 1989-03-02 | 1990-09-05 | Loral Europe Limited | Bildüberlagerungssystem |
EP0385780A3 (de) * | 1989-03-02 | 1991-10-02 | Loral Europe Limited | Bildüberlagerungssystem |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL170052C (nl) | 1982-09-16 |
GB1335360A (en) | 1973-10-24 |
FR2123564A5 (de) | 1972-09-15 |
NL170052B (nl) | 1982-04-16 |
DE2060897C3 (de) | 1979-06-13 |
DE2060897A1 (de) | 1972-10-26 |
NL7017858A (de) | 1972-08-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19523148A1 (de) | Ultrakompakte komplexe optische Vorrichtung | |
EP0193818A1 (de) | Stereomikroskop für Operationen | |
DE4336715C2 (de) | Stereomikroskop | |
DE2060897C3 (de) | Nachtsichtgerät | |
DE10248036B4 (de) | Vergrößerndes Betrachtungsgerät | |
DE3809788C2 (de) | Monookulares und binokulares Nachtsichtbetrachtungssystem | |
DE69629301T2 (de) | Tripletobjektiv mit fester brennweite für overheadprojektoren | |
DE102010033425A1 (de) | Endoskop mit einstellbarer Blickrichtung | |
DE2544561C3 (de) | Ophthalmologisches Gerät | |
DE2613215A1 (de) | Optisches sichtgeraet | |
DE3211187A1 (de) | Vorrichtung zur randscharfen ausleuchtung eines in einer vorwaehlbaren ebene liegenden beobachtungsfeldes | |
DE3546915C2 (de) | Stereomikroskop | |
EP2495599A2 (de) | Zielfernrohr mit vergrößerter Austrittspupille | |
DE905792C (de) | Spiegelobjektiv | |
DE323161C (de) | Reflexloser Augenspiegel nach Thorner | |
DE102015105751B3 (de) | Visieranordnung mit einer flachen Prismengruppe | |
DE7041703U (de) | Optisches System stufenlos verander barer Vergrosserung | |
DE921717C (de) | Optische Pruefvorrichtungen fuer Zentrierungen, koaxiale Einstellungen und Ausrichtungen | |
DE438394C (de) | Vorrichtung zur Untersuchung prismatischer Linsensysteme | |
DE1920921B2 (de) | Zeicheneinrichtung | |
DE909503C (de) | Linsensystem grosser Lichtstaerke | |
DE2307598A1 (de) | Biokulares vergroesserungssystem | |
DE1181338B (de) | Bildwandler- und -verstaerkervorrichtung mit optischem Beobachtungs-System | |
DE4138626C1 (en) | Lens objective for endoscope - has lens-prism group and collector lens group with diffusing cemented surface | |
AT200918B (de) | Photographischer Sucher |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |