DE2739927A1 - Binokulares nachtfernrohr - Google Patents

Description

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N.V. OPTISCHE INDUSTRIE "DE OUDE DELFT" Van Miereveltlaan 9, Delft, Niederlande

Binokulares Nachtfernrohr

Die Erfindung betrifft ein binokulares Nachtfernrohr mit einem Bildwandler, auf dessen Fotokathode durch ein optisches Eingangssystem ein Bild erzeugt werden kann, bei dem der Bildwandler selbst und ein Kollimatorobjektiv, dessen Brennebene im Bildschirm des Bildwandlers 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, wobei die Strahlengänge der beiden Fernrohrhälften des Betrachtungssystems mittels je zwei 90 -Prismen in der Weise mehrfach umgelenkt werden, dass die Austrittspupillen dieser Fernrohrhälften dicht hinter der vom Hinterende des zentralen Rohrteils gebildeten Ebene liegen und die Gehäuse der Fernrohrhälften sich über den wesentlichsten Teil ihrer Länge neben dem zentralen Rohrteil erstrecken, wobei mindestens eines dieser Gehäuse mit einem oder mehreren, den zentralen Rohrteil umfassenden Ringen drehbar auf diesem gelagert ist.

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Ein solches Fernrohr ist aus der deutschen Patentschrift 1.1*97.52U bekannt.

Bei diesem Nachtfernrohr, das zum Arbeiten mit Infrarotlicht "bestimmt ist, umfasst der Bildwandler eine einzige Bildwandlerröhre.

Es ist in bestimmten Fällen jedoch erwünscht, nicht nur mit Infrarotlicht, sondern auch mit sichtbarem Licht solcher Niveaus arbeiten zu können, dass eine grössere Verstärkung als die, welche mit einer einzigen Bildwandlerrohre mit Bildumkehrung erreicht werden kann, notwendig ist. In diesem Fall umfasst der Bildwandler zwei in Serie verbundene Bildwandlerröhren. Durch die Anwendung dieser zwei Bildwandlerröhren tritt eine Umkehrung des endgültigen wahrgenommenen Bildes auf, welche Umkehrung man durch Ersatz der bei dem obenbeschriebenen Fernrohr angewendeten 90 -Prismen durch 120 -Prismen, wie in dem deutschen Gebrauchsmuster T.228.989 beschrieben, ausgleichen kann.

Es ist klar, dass ein solcher Übergang nicht nur einen Ersatz der einzigen Bildwandlerröhre durch zwei Bildwandlerröhren mit sich bringt, sondern auch ein Umbauen des Betrachtungssystems mit den Prismen.

Dies bedeutet, dass bei einem eventuellen umbau des Fernrohres, wie dieses in der obengenannten deutschen Patentschrift umschrieben wird, zu einem Fernrohr, das nicht nur für Infrarotlicht sondern auch für sichtbares Licht mit verhältnismässig niedrigem Niveau bestimmt ist, im Wesen das ganze Fernrohr geändert werden muss.

Die Erfindung bezweckt nun, einen solchen Umbau in dem Sinne zu vereinfachen, dass dabei das Betrachtungssystem und insbesondere das Prismensystem nicht geändert zu werden braucht, was als Vorteil mit sich bringt, dass keine zusätzliche Justierung erforderlich ist, während doch ein Bild mit der richtigen Orientierung und ausreichender Verstärkung wahrgenommen werden kann.

Dazu ist gemäss der Erfindung der Bildwandler aus zwei Bildwandlerrohrenabteilungen aufgebaut, von denen nur eine eine Bildumkehrung ergibt.

Die Abteilung, die keine Umkehrung ergibt, kann gemäss der Erfindung bestehen aus einer Bildwandlerröhre des sogenannten "proximity"-Typs oder aber einer sogenannten MCP-Rohre, d.h. einer Röhre des "proximity"-Typs, bei der eine

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Kanalplatte angewendet wird.

Bei einer derart zusammengesetzten Bildwandlerröhre tritt, wie erwähnt, eine einzige Umkehrung auf, welche mittels des Betrachtungssystems mit 90 -Prismen, wie in dem umzubauenden Fernrohr vorhanden, ausgeglichen werden kann, während durch die Anwendung der Abteilung des "proximity"-Typs in Kombination mit einer Bildwandlerröhre des normalen Typs doch eine genügende Verstärkung erhalten wird.

Die Anwendung einer solchen Bildwandlerröhre bringt mit sich, dass das optische Eingangssystem der Bildwandlerröhre angepasst werden soll, während abhängig von dem Typ der Bildwandlerröhre, die die Bildumkehrung veranlasst und die ein Teil des Bildwandlers ist, das Kollimatorobjektiv gegebenenfalls geändert werden soll, wie später erläutert werden wird.

Die Erfindung wird im Nachstehenden unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung den Aufbau einer Auεführungsform eines Fernrohrs gemäss der Erfir-dung, wobei zur Verdeutlichung der verschiedenen Teile des Fernrohrs Teile des Fernrohrgehäuses weggelassen worden sind; und

Fig. 2 stark schematisch den Aufbau einer Ausführungsform eines Teiles eines Fernrohrs gemäss der Erfindung.

Das in Fig. 1 wiedergegebene Nachtfernrohr gemäss der Erfindung umfasst einen zentralen Rohrteil 1, in dem das vordere Objektiv 2, der Bildwandler 3 und das Kollimatorobjektiv h zueinander fluchtend angeordnet sind. Der vordere Teil des zentralen·· Rohrteils 1 enthält das auswechselbare vordere Objektiv 2, wobei die Brennpunkteinstellung des Objektivs 2 auf die Fotokathode 8 des Bildwandlers 3 mit Hilfe eines Ringes 9 erfolgt.

Neben dem Kollimatorobjektiv enthält die Betrachtungsanordnung ein zweiäugiges Prismenfernrohr, von dem in Fig. 1 eine Hälfte deutlich zu erkennen ist, und

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wobei nur Teile dieser Hälfte mit Bezugsziffern versehen sind. Diese Fernrohrhälfte umfasst ein 90 -Prisma 10, ein Objektiv 11, ein 90 -Prisma 12 und ein Okular 13 mit Augenschale lh. Die andere Fernrohrhälfte ist entsprechend aufgebaut .

Im Betrieb empfängt das Prisma 10 einen Teil der das Kollimatorobjektiv h verlassenden parallelen Strahlen und reflektiert diesen Teil zum Objektiv 11 zurück. Dieses Objektiv bündelt diese Strahlen in der Brennebene des Okulars 13, wodurch ein Abbild des gesamten Anodenschirms des Bildwandlers 3 erhalten wird. Das Prisma 12 knickt die optische Achse zweimal um 90 , so dass die optische Achse ihre ursprüngliche Richtung wieder einnimmt. Die Zahl aufeinanderfolgender Bildumkehrungen ist in dem ganzen Fernrohr gleich vier und umfasst dabei eine erste Umkehrung durch das vordere Objektiv, danach durch den Bildwandler, dann durch das Kollimatorobjektiv it und das Objektiv 11 zusammen und schliesslich durch das System 10,12. Dadurch erhält man mit dem Fernrohr ein wahrzunehmendes Bild in richtiger Lage.

Dadurch, dass das Objektiv 11 zwischen dem ersten und dem zweiten Prisma angeordnet ist, können dieses Objektiv und das Prisma 12 neben dem zentralen Rohrteil des Fernrohres befestigt werden. Dadurch hat das Fernrohr eine besonders geringe Gesamtlänge und kann der erforderliche Augenabstand von den 0kularach4n in einfacher Weise zustande gebracht werden.

Die Länge des zentralen Rohrteiles 1 kann derart sein, dass darin ein System, das zwei Bildwandlerröhren umfasst, untergebracht werden kann.

Wie oben schon erwähnt worden ist, tritt bei der Anwendung zweier hintereinander aufgestellter, normaler Bildwandlerröhren eine zusätzliche Umkehrung auf, wodurch es, wenn man ein Bild mit der richtigen Orientierung wahrnehmen will, erforderlich wird, weitere Massnahmen zu treffen, z.B. wie in dem oben gleichfalls schon genannten deutschen Gebrauchsmuster 7.228.989 beschrieben wird, wobei die 90 -Prismen durch 120 -Prismen ersetzt worden sind.

Man kann jedoch bei Anwendung zweier solcher nebeneinander aufgestellte^Bildwandlerröhren auch einen anderen Weg einschlagen, wie oben gleichfalls schon erwähnt worden ist, wobei der aus den Prismen aufgebaute Teil des Betrachtungs-

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systems ungeändert "bleibt, was als Vorteil mit sich "bringt, dass keine zusätzliche Justierung mehr erforderlich ist.

Nach diesem Weg wird gemäss der Erfindung eine Kombination einer normalen Bildwandlerröhre und einer Bildwandlerröhre, die keine Bildumkehrung ergibt, benutzt.

In Fig. 2 ist sehr schematisch eine solche Kombinationsbildwandlerröhre wiedergegeben. Diese umfasst dabei eine erste Bildwandlerröhrenabteilung 15, z.B. des "proximity"-Typs und eine zweite Bildwandlerröhrenabteilung 16, die des normalen Typs sein kann.

Die erstgenannte Abteilung kann eine Bildwandlerröhre des üblichen "proximity"-Typs sein, aber im Zusammenhang mit der erforderlichen Verstärkung wird bei einem solchen Fernrohr eine Proximityröhre eines spezielleren Typs, und zwar eine Röhre des sogenannten MCP-Typs bevorzugt, d.h. eine Proximityröhre, die mit einer Kanalplatte versehen ist. Es ist jedoch klar, dass die Erfindung nicht auf die Anwendung einer solchen speziellen Röhre beschränkt ist. Das einzige Erfordernis ist, dass die gemeinte eine Rohrabteilung keine Bildumkehrung ergibt.

Für die zweite Rohrabteilung kann man, wie oben schon erwähnt, eine normale Bildwandlerröhre anwenden. Dies kann eine Bildwandlerröhre sein, bei der die Oberfläche der Eingangsfläche der der Ausgangsfläche gleich ist, aber es ist auch möglich, dabei eine Bildwandlerröhre zu benutzen, deren Ausgangsfläche eine erheblich geringere Oberfläche als die Eingangsfläche hat, was mit sich bringt, dass die Verstärkung dann noch weiter vergrössert wird.

Die Anwendung einer Röhre des letztgenannten Typs hat den Vorteil, dass das Kollimatorobjektiv, wie dieses bei der in der obengenannten deutschen Patentschrift beschrieben Röhre angetendet wird, nicht durch ein Kollimatorobjektiv anderen Typs ersetzt zu werden braucht, weil auf dieser Seite des Fernrohrs bei Benutzung einer solchen Bildwandlerröhrenabteilung die Anpassung gleich bleibt. Wenn man jedoch eine Röhre anwendet, deren Ausgangsfläche grosser als die ebengenannte Ausgangsfläche ist, soll auch das Kollimatorobjektiv daran angepasst werden, was das Umbauen des Nachtfernrohrs etwas komplizierter macht.

Obwohl in der Zeichnung nicht angegeben, sind die Fernrohrhälften des

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Betrachtungssystems in zwei Gehäusen untergebracht, in denen bei dem aus der obengenannten deutschen Patentschrift bekannten Fernrohr die Speisequelle bzw. die Hochspannungsabteilung für das Fernrohr untergebracht sind. Auch daran braucht man bei einem Umbauen des Fernrohrs, wie oben beschrieben, nichts zu ändern, es sei denn, dass man eine Bildwandlerröhre benutzt, in der die Hochspannungsabteilung schon untergebracht ist. In diesem Fall kann man den Raum, der dadurch in dem Gehäuse des Betrachtungssystems vorhanden ist, zum Unterbringen z.B. eines Teiles der Speisequelle benutzen.

Aus Obigem geht hervor, dass man gemäss der Erfindung ein Fernrohr der in der genannten deutschen Patentschrift beschriebenen Art in besonder^ einfacher Weise zum Arbeiten mit nicht nur Infrarotlicht, sondern auch mit sichtbarem Licht geeignet machen kann, ohne dass Änderungen in dem Betrachtungssystem, in diesem Fall dem Prismensystem, oder Justierungen vorgenommen werden müssen, während doch die erforderliche Verstärkung verwirklicht wird.

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Leerseite

Claims (5)

ANSPRUECHE

1. Binokulares Nachxernrohr, versehen mit einem Bildwandler, wobei ein

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optisches Eingangssystem ein Bild auf »β Fotokathode einer Bildwandlerröhre des Bildwandlers erzeugt und der Bildwandler selbst und ein Kollimatorobjektiv, dessen Brennebene in dem letzten Bildschirm des Bildwandlers liegt, in einem zentralen Rohrteil des Fernrohres untergebracht sind, wobei eine zweiäugige Betrachtungsvorrichtung vorhanden ist, die ausser dem genannten Kollimatorobjektiv ein zweiäugiges Fernrohr enthält, von dem jede Hälfte einen Teil der das Kollimatorobjektiv verlassenden Strahlen aufnimmt und die Strahlengänge der beiden Fernrohrhälften des Betrachtungssystems mittels je zwei Prismen in der Weise mehrfach umgelenkt werden, dass die Austrittspupillen dieser Fernrohrhälften in einem kleinen Abstand hinter der vom Hinterende des zentralen Rohrteils gebildeten Ebene liegen und die Gehäuse der Fernrohrhälften sich über den wesentlichsten Teil ihrer Länge neben dem zentralen Rohrteil erstrecken, wobei mindestens eines dieser Gehäuse mit einem oder mehreren, den zentralen Rohrteil umfassenden Ringen drehbar auf diesem gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildwandler aus zwei Bildwandlerröhrenabteilungen aufgebaut ist, von denen nur eine eine Bildumkehrung ergibt.

2. Nachtfernrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildwandlerröhrenabteilung des Bildwandlers, die keine Bildumkehrung ergibt, eine Bildwandlerröhre des sogenannten "proximity"-Typs ist.

3.Nachfernrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildwandlerröhre des Bildwandlers, die keine Bildumkehrung ergibt, eine Bildverstärkerröhre des sogenannten MCP-proximity-Typs ist.

k. Nachtfernrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildwandlerröhrenabteilung, welche eine Bildumkehrung ergibt, eine Bildwandlerröhre ist, deren Eingangsfläche eine Oberfläche hat, die der der Ausgangsfläche gleich ist.

5. Nachtfernrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildwandlerröhrenabteilung, welche eine Bildumkehrung ergibt, eine Ausgangsfläche aufweist, deren Oberfläche erheblich kleiner als die der Eingangsfläche ist.

PATENTANWALT«

OH.-INO. H. F(NCKE. 0IPt-INO-H-BOHN a. S. STAEOE*. OR. r«. Mt, R. KNtISSl

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ORIGINAL INSPECTED