DE2728342C3

DE2728342C3 - Periskop

Info

Publication number: DE2728342C3
Application number: DE2728342A
Authority: DE
Inventors: Serge Clave
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-09-20
Filing date: 1977-06-23
Publication date: 1979-09-27
Also published as: NL7710138A; DE2728342B2; ES462434A1; GB1540532A; US4173394A; BE858834A; SE7710407L; IT1090258B; FR2365137B1; FR2365137A1; DE2728342A1; SE436525B

Description

Die Erfindung betrifft Periskop periskop mit zwei einander identischen, längs der vertikalen Periskopachse übereinander angeordneten Prismen, zwischen welchen sich ein Luftspalt befindet mit zur Eintrittsfläche des oberen und zur Austrittsfläche des unteren Prismas rechtwinkligem Durchgang der optischen Achse, wobei die erste Reflexionsfläche des oberen Prismas und die letzte Reflexionsachse des unteren Prismas wie auch die Eintrittsfläche des oberen Prismas und die Austrittsfläche des unteren Prismas parallel zueinander angeordnet sind. Ein derartiges Periskop ist aus der französischen Patentschrift 83 193 bekanntgeworden.

Bei Periskopen ist es erwünscht, ein verhältnismäßig weites Feld beobachten zu können, das dem Auge des Beobachters als vertikales Bild erscheint Der öffnungswinkel der Optik eines derartigen Periskops hängt von der Höhe bzw. der Stärke der Prismen bzw. der nutzbaren Entfernung der Ein- und Austrittsflächen der Prismen ab,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Periskop zu schaffen, das einerseits einen möglichst großen vertikalen Bildwinkel aufweist und andererseits hochwertiges Prismenmaterial einsparen läßt.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch I angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäß

ausgebildeten Periskops liegt darin, daß man durch Neigung der ersten bzw. letzten Reflexionsflächen der beiden Prismen um einen unter 43° liegenden Winkel gegen die Längsachse des Periskops bei Aufrechterhaltung der Parallellage dieser Flächen eine Verschiebung der optischen Achse erzeugt Dadurch ist es möglich, Durchtrittsöffnuiigen zu erhalten, deren Höhe erheblich größer als die Dicke der Prismen ist Aufgrund des erwähnten spitzen Winkeis der fraglichen Reflexionsflächen der Prismen werden die an der oberen geneigten Reflexionsfläche reflektierten Lichtstrahlen nicht unmittelbar zur zweiten, unteren geneigten Reflexionsfläche geleitet, sondern werden zuvor an der Eintrittsbzw, an der Austrittsfläche reflektiert Infolge dieser vierfachen Reflexion ist es möglich, die Stärke der Prismen beträchtlich zu verringern, und durch die Neigung der ersten und letzten Prismenflächen bedingt erhält man für den nutzbaren Teil der Ein- und Austrittsfläjhen größere öffnungen in vertikaler Richtung, wodurch eine beträchtliche Erweiterung des Sehfeldes erfolgt

Zwar ist es bereits aus der DE-AS i4 22 172 bekannt, in einem Periskop mit einem rhomboidischen 45°-Prisma eine vierfache Reflexion von Randstrahlen zu bewirken, um neben einem ersten Bild von dem entfernt liegenden Sichtfeld ein zweites Bild aus dem Bereich des nahen Sichtfeldes zu erzeugen, was durch die Wahl des geeigneten Abstands der geneigten Reflexionsflächen bewirkt wird, jedoch vermag diese Druckschrift keinerlei Anregung hinsichtlich des erfindungsgemäßen Vorschlags zu vermitteln, weil sich das vorbekannte Periskop sowohl von der Aufgabe als auch von der Lösung her grundsätzlich unterscheidet

Die Vorteile eines erfindungsgemäß ausgebildeten Periskops gehen mit besonderer Deutlichkeit aus folgendem hervor: Bei einem Periskop mit Prismen aus einem Glas mit dem Brechungsindex nd = 1,523 und Spitzenwinkeln von 36° haben die Prismen eine Dicke von nur 30 mm anstatt 40 mm bei Spitzenwinkeln von 45°, und bei gleicher Verschiebung der optischen Achse beträgt die Höhe der öffnungen im erstgenannten Falle etwa 42 mm gegenüber etwa 34 mm.

Somit beträgt der öffnungswinkel des Sehfeldes für ein Auge in 50 mm Abstand von der dem Beobachter am nächsten liegenden Fläche des unteren Prismas 12° gegenüber 10°; dies bedeutet eine Vergrößerung des Sehfeldes um 20%.

Ein weiterer bedeutsamer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Strahlen in den Prismen innerhalb des in F i g. 1 von durchlaufenden Linien umgrenzten Bereiches verlaufen und große Teile der Prismen von den Lichtstrahlen überhaupt nicht berührt werden, so daß man die Prismen teilweise mi* Ausnehmungen versehen kann, was zusätzlich zu einer nicht unerheblichen Einsparung sowohl an Gewicht als auch an Rohmaterial führt

Selbstverständlich läßt sich durch Anwendung der in Betracht kommenden Formeln der optimale Scheitelwinkel der erfindungsgemäßen Kombination als Funktion der ermittelten periskopischen Höhe und der vorher festgelegten verminderten Prismendicke errechnen; umgekehrt kann man ein vergrößertes vertikales Blickfeld festlegen und eine verringerte Dicke der neuen Kombination für eine periskopische Höhe und einen vorgegebenen Spitzenwinkel bestimmen, unter Beibehaltung ungefähr derselben Länge des optischen Weges zwischen den Ein- und Austrittsflächen gegenüber den Kombinationen mit zwei Reflexionsflächen, damit das

identische Beobachtungsfeld in horizontaler Sicht erhalten bleibt.

Ist der Scheitelwinkel einmal bestimmt, so kann man hieraus ohne Schwierigkeit die Größe der Durchtrittsöffnungen des Strahlenbündels und die der maximalen Abstumpfung des Scheitelwinkels errechnen.

In Fällen, in welchen das arfindungsgemäß ausgebildete Periskop mit einer afokalen Einrichtung der erwähnten Art kombiniert wird, übertrifft die Höhe der öffnung stets die Dicke der Prismen.

Überdies ist die Größe der im vorliegenden Fall in der Mitte zwischen den beiden Prismen vorgesehenen Eintrittspupille aufgrund ihrer Neigung gegen die vertikale Achse der Prismen ebenfalls größer als die Dicke der Prismenkörper.

In den F i g. 1 und 2 der Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung anhand zweier besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt Es zeigt

F i g. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch ein Periskop mit zwei übereinander angeordneten Prismen und

Fig.2 ein Periskop nach Fig. 1, jedoch in Verbindung mit einer afokalen Einrichtung zur Vergrößerung des Bildfeldes.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, besteht der optische Teil des erfindungsgemäß ausgebildeten Periskops aus zwei einander identischen Prismen 5 und 6, deren Stirnflächen 7 und 8 durch einen geringen Luftspalt voneinander getrennt sind, der praktisch keine Winkelveränderung des ihn durchdringenden Strahlenbündels herbeiführt

Wie ersichtlich, erfahren die Lichtstrahlen entlang der optischen Achse 1 wie die Randstrahlen 9 und 10 während des Durchtritts durch die beiden Prismen 5 und 6 vier Reflexionen, und zwar einerseits an den geneigten

ίο Prismenflächen 3 und 4 und andererseits an den Eintritts- bzw. Austrittsflächen 16 und 15. Die Prismen 5 und 6 sind in dem Bereich, in welchem sie nicht von Strahlen durchdrungen werden, mit Ausnehmungen 17 und 18 versehen, die der Gewichtsverminderung dienen.

Es ist möglich, im Bereich des Strahlenein- und -austritts parallel zu den Ein- und Austrittsflächen 16 bzw. 15 Schutzgläser 14 bzw. 13 anzuordnen.

Anstelle der Schutzgiäser 13, 14 können, wie F i g. 2 erkennen läßt, plankonkave zylindrische Linsen 13', 14' vorgesehen werden, die einerseits ,eis Schutzgläser dienen und andererseits eine BildfeLlerweiterung bewirken. Überdies sind die beiden einander zugekehrten Rächen T, 8' der beiden Prismen 5' und 6' als zylindrische Diopter ausgebildet Wie weiterhin ersicht-Hch, kann -n dem Luftspalt zwischen den Diopterflächen T, 8' eine Blende 19 angeordnet sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Periskop mit zwei einander identischen, längs der vertikalen Periskopachse übereinander angeordneten Prismen, zwischen welchen sich ein Luftspalt befindet, mit zur Eintrittsfläche des oberen und zur Austrittsfläche des unteren Prismas rechtwinkligem Durchgang der optischen Achse, wobei die erste Reflexionsfläche des oberen Prismas und die letzte Reflexionsfläche des unteren Prismas wie auch die Eintrittsfläche des oberen Prismas und die Austrittsfläche des unteren Prismas parallel zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und letzte Reflexionsüäche (3, 4) der beiden Prismen (5,6) gegenüber der Längsachse der Prismen (5, 6) bzw. des Periskops einen solchen, unter 43° liegenden Neigungswinkel («) aufweisen, daß die in das obere Prisma (5) eintretenden Strahlen nach einer ersten Reflexion an der geneigten Prismenfläche ein zweites Mal an der Strahleneintrittsfläche (15) und die in das untere Prisma (6) eintretenden Strahlen zunächst an der Strahlenaustrittsfläclie (16) reflektiert werden.

2. Periskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prismen (3,4) in den außerhalb der Randstrahlen (9, 10) liegenden Bereichen Ausnehmungen (17,18) aufweisen.

3. Periskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß vor bzw. hinter den Strahlenein- bzw. -austrittsflächen (15', 16') der Prismen (5', 6') je eine plankonkave zylindrische Linse (13', 14') angeordnet ist, deren gewölbte Flächen den Prismen (5', 6') zugekehrt sind, und daß die einander zugekehrten Flächen (T, ») der Prismen (5', 6') konvex gewölbt sind.