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Ausblickkopf für ein Sehrohr Die Erfindung betrifft eine Haube für
den Ausblickkopf eines Sehrohres, insbesondere für Unterwasserfahrzeuge und Flugzeuge,
welche im Bereich des gesamten Azimuts und in der Höhe von -15 bis +9o° (bzw. +15
bis -go°) einem Gesichtsfelde von 4.o° ohne irgendwelche Gesichtsfeldbeschränkung
Ausblick bietet. Die bekannten Abschlußhauben von Sehrohren, welche eine derart
große Ausblickmöglichkeit liefern, bestehen im wesentlichen in einer Überhalbkugelhaube,
vorzugsweise aus Glas.
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Die Anwendung derartiger Abschlußhauben verursacht mancherlei Komplikationen;
die Herstellung ist äußerst schwierig und man benötigt meist eine zusätzliche Vorschaltlinse,
um die durch die Kugelschale entstehende optische Negativwirkung kompensieren zu
können. Will man ohne Vorschaltlinse auskommen, so muß die Hypothenusenfläche des
im Sehrohrkopf angeordneten Umlenkprismas mit großer Genauigkeit um den Kugelmittelpunkt
der Glashaube bewegt werden, da man sonst unterschiedliche Bildqualitäten beim Absuchen
des mehr als halbkugeligen Raumes erhält. Bei kleineren Abmessungen der Glaskugel
und bei größeren Wandstärken treten beachtenswerte Minusdioptrienwirkungen auf;
der Glasweg der Lichtstrahlen durch das Umlenkprisma ist zwischen Horizont- und
Zenit- (bzw. Nadir-) Ausblick unterschiedlich, was sich auf den optischen Strahlenverlauf
nachteilig auswirkt. Vor allem aber ist die überhalbkugelförmige Abschlußglashaube
bei Sonnenschein mit dem Nachteil verbunden, daß man in einiger Entfernung von derselben
bei Sonnenständen innerhalb einer Viertelkugel
- mit dem Mittelpunkt
der Glaskugel als Mittelpunkt - dauernd einen Lichtreflex der Sonne zu sehen bekommt.
Der Ausblickkopf des Sehrohres gibt damit in solchen Fällen seine Stellung bekannt.
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Erfindungsgemäß werden diese Nachteile der bekannten - Überhalbkugelhaube
dadurch vermieden, daß die äußere und die innere Begrenzung der Haube durch eine
Mehrzahl von ebenen Flächen verschiedener Neigung gebildet wird, wobei jeder äußeren
ebenen Begrenzungsfläche eine innere ebene Begrenzungsfläche parallel gegenübersteht,
und umgekehrt jeder inneren ebenen Begrenzungsfläche eine äußere ebene Begrenzungsfläche
parallel gegenübersteht. .
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Die Anwendung einer einzelnen- planparallelen Platte im Ausblickkopf
von Sehrohren war bekannt, doch ist das Gesichtsfeld solcher Anordnungen äußerst
begrenzt, während die Oberfläche eines solchen ebenen Fensters sich auch durch einen
Lichtreflex der Sonne bemerkbar macht.
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Zu einer Abschlußhaube nach der Erfindung gelangt man beispielsweise,
indem man planparallele Platten nach Art eines Kuppelbaues zusammenfügt und derart
untereinander verkittet, daß man eine auf Außendrücke dichte Abschlußhaube erhält.
Verwendet man dabei an den Stoßflächen der einzelnen Platten. eine Schicht, beispielsweise
einen schwarzen Kitt, welcher den Übertritt von Reflex- oder Streulicht von einer
Planplatte in eine benachbarte verhindert, so können sich unerwünschte Lichtstrahlen
nicht mehr über mehrere Planplatten fortpflanzen und damit störende oder gefährliche
Reflexe entstehen lassen und weiterleiten. Derartige Kittschichten stören übrigens
nicht. Ihre Schichtstärke ist ungefähr 0,005 mm. Da die Stoßkanten bei i,5fa,cher
Vergrößerung mit einer Austrittspupille von 7 mm Durchmesser vor einer Eintrittspupille
von etwa io,5 mm Durchmesser liegen oder bei sechsfacher Vergrößerung bei einer
Austrittspupille von 4 mm Durchmesser vor einer Eintrittspupille von a4 mm Durchmesser,
bemerkt ein Beobachter den Durchgang einer solchen Kittschicht in der Austrittspupille
nicht, wenn das Gesichtsfeld beispielsweise eine azimutale Bewegung durchführt.
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Zu einer vorteilhaften Ausführung einer derartigen facettierten Abschlußhaube
gelangt man auch dadurch, daß in eine starkwandige Kugelschale von entsprechendem
Öffnungswinkel; vorzugsweise aus Glas, gleichfalls durchsichtige Platten eingekittet
werden, die dem Innenraum plane Flächen und der Schale nach deren Krümmungshalbmesser
gekrümmteFlächen zukehren, und man anschließend, beispielsweise durch Fräsen und
Polieren an der Außenfläche parallel zu den inneren ebenen Flächen liegende Facetten
herstellt. Natürlich kann man in gleicher Weise wie mit einer Kugelschale auch mit
einer zylindrischen Abschlußhaube verfahren. Nach diesem Verfahren erhält man als
äußeren Abschlußkörper eine aus einem Stück hergestellte zylindrische oder kugelförmige
Haube mit planen Facetten., die durch innen eingekittete durchsichtige Platten zu
Planparallelplatten ergänzt werden.
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Die Außenabmessungen einer Abschlußhaube nach der Erfindung sind in
jedem Falle kleiner als diejenigen mit einem überhalbkugelförmigen Abschlußglas
mit Vorschaltlinse. Das Strahlenumlenkprisma im Sehrohrköpf kann infolge der Planplattenwirkung
außermittig zur Achse sitzen, und infolgedessen wird der innere umschriebene Kreiszylinder
bzw. der daran anschließende kugelige Körper sehr klein.
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Außerdem können Sonnenreflexe an einem derartigen Abschlußkörper nur
unter ganz bestimmten Stellungen der Sonne zu einer Einzelfläche der Abschlußhaube
nach der Erfindung sichtbar werden. Bei einem Unterwasserfahrzeug zum Beispiel,
bei welchem der Träger der facettierten Haube ständig Bewegungen ausführt, werden
diese Reflexe einem außerhalb befindlichen Beobachter nur kurzzeitig erscheinen
und sich von den glitzernden Wellenkämmen kaum unterscheiden lassen. Das gilt auch
für einen Abschlußkörper nach der Erfindung, dem man eine angenäherte Stromlinienform
gibt, um einer unerwünschten Wirbelbildung im umgebenden Medium vorzubeugen.
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Die Stoßkanten zweier planer Außenflächen können durch Drähte, Stäbe,
Bleche, usw. geschützt werden, ohne daß diese in der Austrittspupille sichtbar werden.
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Von den Zeichnungen stellt dar Fig. i einen Längsschnitt durch den
Ab.schlußkörper, bestehend aus Einzelplanparallelplatten nach der Erfindung, und
Fig. 2 einen Querschnitt durch diesen Rundblickkopf, Fig. 3 und 4 Schnitte durch
geschlossene Körper mit Innenkugel und eingekitteten Platten, Fig. 5 und 6 Schnitte
durch geschlossene Körper mit Innenzylinder und eingekitteten Platten, Fig. 7 einen
Strahlenverlauf durch zwei planperallele Platten, Fig.8 einen Ausblickkopf mit Überhalbkugelglas
(eine Abschlußhaube aus Planparallelplatten ist zum Vergleich eingezeichnet), Fig.9
und io einen stromlinienähnlichen Ausblickkopf aus zusammengefügten Planparallelplatten.
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Das Ausführungsbeispiel nach Fig. i zeigt den Rohrteil i und die auf
ihn aufgeschraubte Fassung 2 für den eigentlichen- Ausblickkopf. Dieser ist in Form
eines gleichseitigen Oktogons aus parallelen Glasplatten 3 zusammengesetzt, die
den Mantel bilden, sowie aus weiteren planparallelen Platten die in Form einer achtseitigen
abgestumpften Pyramide den kuppelförmigen Abschluß ergeben. Zwischen den Stoßfugen
ist eine lichtdurchlässige Schicht, z. B. aus dunklem Lack, vorgesehen, die den
Übertritt von Reflex- oder Streulicht von einer Platte in eine benachbarte verhindert.
Das im Inneren des Ausblickkopfes angeordnete Umlenkprisma 5 ist durch seinen gestrichelt
gezeichneten Umriß angedeutet.
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Fig. 2 zeigt mit den gleichen Bezugszeichen eine-Draufsicht.
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Fig 3 veranschaulicht den Längsschnitt durch' eine andere Ausführungsform
eines Ausblickkopfes,'
dessen in Fig.4 gezeichneter Querschnitt
gleichfalls ein gleichseitiges Oktogon zeigt. In einen aus einem Stück bestehenden
Hohlkörper 6 aus Glas, dessen Inneres im unteren Teil zylindrisch und im oberen
Teil etwa halbkugelig ist, sind je acht Glasplatten 7, 8 und g eingekittet, deren
dem Inneren des Hohlkörpers 6 zugewandten Seiten Planflächen sind und deren dem
Hohlkörper 6 zugewandten Seiten, dem Krümmungsradius dieses Hohlkörpers entsprechend
gewölbt, ihm unter Zwischenfügung einer Kittschicht unmittelbar anliegen. Die Außenfläche
des Hohlkörpers 6 weist Facetten 7', 8' und 9' auf, deren Flächen den Planflächen
der eingekitteten Platten parallel sind.
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Die Fig. 5 und 6 zeigen in gleicher Darstellungsweise den Längs- und
Querschnitt durch einen Ausblickkopf von der Gestalt eines gleichseitigen Sechskantprismas
mit ebenem Dach. Der aus einem Stück bestehende gläserne Hohlkörper io weist eine
zylindrische Innenwand i i auf, mit welcher sechs Glasplatten i2 verkittet sind,
die wiederum dem Inneren des Hohlkörpers plane Flächen zukehren und der zylindrischen
Innenwandung des Hohlkörpers mit dem gleichen Krümmungsradius zylindrisch gewölbte
Flächen zukehren. Die Außenwandung des Glaskörpers io weist rechteckige Facetten
auf, die den Planflächen der in den Hohlkörper eingekitteten Platten 12 parallel
sind. Das im Inneren des Ausblickkopfes angeordnete Umlenkprisma 5 ist mit seiner
Umrißlinie gestrichelt angedeutet.
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Fig.7 zeigt den Strahlengang eines Parallelbüschels durch zwei aneinanderstoßende
Planparallelplatten. Infolge der Brechung der Lichtstrahlen entsteht optisch ein
Spalt, dessen Breite vom Brechungsindex, der Dicke und der Neigung der Platten abhängt
(im gezeichneten Falle etwa 2 mm). Man ist somit im Stande, den Planparallelplatten-Ausblickkopf
ohne Beeinträchtigung des Gesichtsfeldes mit einem Korb zu umgeben, dessen Stege
parallel und mittig zu den Stoßkanten liegen, um diesen gegen mechanische Einwirkungen
zu schützen, sowie vermittels dieser Stege ein z. B. elektrisches Feld aufzubauen
bzw. diese zu einer z. B. Radarwarneinrichung auszubilden.
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Fig. 8 veranschaulicht, daß sich ein facettierter Ausblickkopf nach
der Erfindung mit geringeren Abmessungen herstellen läßt, als ein äquivalenter Ausblickkopf
in Form einer überhalbkugeligen Haube. Auf den Rohrteil 13 ist die Fassung
14 für die Glashaube 15 aufgeschraubt, in welche ein facettierter Ausblickkopf 16
nach der Erfindung gestrichelt eingezeichnet ist.
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In den Fig. g und io ist ein Längsschnitt und eine Draufsicht auf
einen stromlinienförmigen Körper dargestellt, der aus einer Mehrzahl planparalleler
Platten mit verschiedener Neigung im Sinne der Erfindung zusammengesetzt ist. Der
Längsschnitt nach Fig. g folgt der Schnittlinie XI-XI der Fig. io.
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Die rechteckigen Platten io bilden den Mantel, die Platte 18 das eine
mittlere Öffnung freilassende Dach und die Platte i9 den Abschluß der Öffnung im
Dach des Ausblickkopfes. Zwischen den einzelnen Stoßfugen ist eine lichtundurchlässige
Schicht vorgesehen, so daß Reflex- und Streulicht nicht von einer Platte in die
andere übertreten kann.
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Ein Vergleich mit den übrigen Figuren zeigt, daß auch zur Herstellung
eines stromlinienförmigen Körpers von einem Hohlkörper ausgegangen werden kann,
in den Platten mit dem Inneren zugekehrten Planflächen eingekittet werden und an
dessen Oberfläche Facetten angeschliffen werden, die den nach innen gerichteten
planen Flächen parallel sind.