ITFI960093A1

ITFI960093A1 - PANORAMIC PERISCOPE WITH ROTATING HEAD AND CENTRAL BODY WITH SEAL TO THE OUTSIDE

Info

Publication number: ITFI960093A1
Application number: IT96FI000093A
Authority: IT
Original assignee: Galileo Spa Off
Priority date: 1996-05-03
Filing date: 1996-05-03
Publication date: 1997-11-03
Also published as: IT1286609B1; ITFI960093A0

Description

"Periscopio panoramico con testa ruotante e corpo centrale con tenuta verso l'esterno" "Panoramic periscope with rotating head and central body with external seal"

Descrizione Description

Campo tecnico Technical field

La presente invenzione riguarda un perfezionamento ad un periscopio panoramico del tipo comprendente: un corpo da applicare ad un veicolo; una testa vincolata a detto corpo e ruotante rispetto ad esso e corredata di una finestra per l'osservazione della scena esterna; in detta testa uno specchio di deflessione del fascio in ingresso da detta finestra verso mezzi di rilevamento. The present invention relates to an improvement to a panoramic periscope of the type comprising: a body to be applied to a vehicle; a head attached to said body and rotating with respect to it and equipped with a window for observing the external scene; in said head a deflection mirror of the beam entering from said window towards detection means.

Periscopi di questo tipo vengono comunemente impiegati su vari tipi di veicoli, ad esempio su carri da combattimento. Periscopes of this type are commonly used on various types of vehicles, for example on battle tanks.

Stato della tecnica State of the art

Normalmente la testa ruotante è montata sul corpo del periscopio tramite un sistema di supporti. Il volume della testa è delimitato inferiormente da una finestra di tenuta, trasparente ad una certa gamma di radiazioni, ad esempio alla radiazione visibile , ed alla radiazione infrarossa, per consentire la visione diurna e notturna. Il volume del corpo centrale del dispositivo è a sua volta chiuso da una finestra di tenuta trasparente alla stessa gamma di radiazioni. Il montaggio viene effettuato affacciando tra loro le due finestre. Si ottiene così un isolamento dei volumi interni della testa e del corpo centrale rispetto all'esterno, mentre la radiazione che penetra nel corpo centrale per consentire la visione diretta o tramite sensore infrarosso attraversa almeno due finestre di separazione. Normally the rotating head is mounted on the periscope body by means of a support system. The volume of the head is delimited below by a sealing window, transparent to a certain range of radiation, for example to visible radiation, and to infrared radiation, to allow day and night vision. The volume of the central body of the device is in turn closed by a sealing window transparent to the same range of radiation. The assembly is carried out by facing the two windows together. In this way, an isolation of the internal volumes of the head and of the central body from the outside is obtained, while the radiation that penetrates into the central body to allow direct vision or through an infrared sensor passes through at least two separation windows.

Ciò è stato sempre ritenuto necessario perché questi dispositivi sono chiamati ad operare in condizioni ambientali critiche e deve essere garantito un completo isolamento dei delicati strumenti ottici contenuti nel dispositivo rispetto all'esterno. Deve, inoltre, essere garantita la tenuta verso l'esterno per evitare la fuoriuscita del gas costituente l'atmosfera controllata all'interno del dispositivo. This has always been considered necessary because these devices are required to operate in critical environmental conditions and complete isolation of the delicate optical instruments contained in the device from the outside must be guaranteed. Furthermore, the tightness towards the outside must be guaranteed to avoid the escape of the gas constituting the controlled atmosphere inside the device.

Tuttavia, la presenza di due finestre di separazione tra il volume della testa ed il volume del corpo del dispositivo costituisce un grave inconveniente, in quanto riduce fortemente l'energia del fascio che raggiunge i mezzi di visione. Questo inconveniente è particolarmente sentito nel caso di periscopi destinati alla visione notturna, in quanto il segnale nel campo dell'infrarosso è di per sé molto debole. Una perdita di segnale per effetto dell'assorbimento da parte delle due finestre costituisce un fattore estremamente penalizzante in termini di efficacia del dispositivo. However, the presence of two separation windows between the volume of the head and the volume of the body of the device constitutes a serious drawback, since it strongly reduces the energy of the beam that reaches the viewing means. This drawback is particularly felt in the case of periscopes intended for night vision, as the signal in the infrared field is in itself very weak. A loss of signal due to absorption by the two windows constitutes an extremely penalizing factor in terms of the effectiveness of the device.

Quando il periscopio deve essere utilizzato per visione sia notturna (tramite immagini all'infrarosso) sia diurna (nella gamma del visibile) occorre scegliere un materiale trasparente sia alla radiazione nel lontano infrarosso, sia alla radiazione visibile. Il materiale multispettrale utilizzabile in una così ampia banda spettrale riduce la limpidezza di visione nella banda del visibile, imponendo una forte limitazione nello spessore complessivo delle finestre. When the periscope is to be used for both night (through infrared images) and day (in the visible range) vision, it is necessary to choose a material that is transparent to both far infrared and visible radiation. The multispectral material that can be used in such a wide spectral band reduces the clarity of vision in the visible band, imposing a strong limitation in the overall thickness of the windows.

Inoltre, nei periscopi tradizionali spesso parte del corpo del dispositivo viene applicato al veicolo dall'interno. Se il dispositivo è soggetto a frequenti montaggi e smontaggi per motivi tecnici di verifica e manutenzione, si ha il rischio di disallineamenti assiali ed angolari tra testa e corpo. Tali disallineamenti devono essere assolutamente evitati, in quanto se nel corpo del dispositivo è previsto un reticolo di puntamento, questo deve essere sempre perfettamente allineato all'asse del fascio proveniente dalla testa. Se tale condizione non viene mantenuta, la funzionalità del dispositivo, utilizzato per il puntamento di armi ed altro, viene persa o gravemente pregiudicata. Furthermore, in traditional periscopes, part of the body of the device is often applied to the vehicle from the inside. If the device is subject to frequent assembly and disassembly for technical reasons of verification and maintenance, there is a risk of axial and angular misalignments between head and body. Such misalignments must be absolutely avoided, since if a targeting reticle is provided in the body of the device, this must always be perfectly aligned with the axis of the beam coming from the head. If this condition is not maintained, the functionality of the device, used for aiming weapons and so on, is lost or seriously impaired.

Per evitare questi inconvenienti, è necessaria l'adozione di tolleranze strettissime sulle superfici di accoppiamento tra testa e corpo del dispositivo, con evidente incidenza negativa in termini di costo. To avoid these drawbacks, it is necessary to adopt very tight tolerances on the coupling surfaces between the head and body of the device, with an evident negative impact in terms of cost.

Scopi dell'invenzione Aims of the invention

• Scopo della presente invenzione è la realizzazione di dispositivo del tipo inizialmente menzionato che superi gli inconvenienti della tecnica nota. • The object of the present invention is to provide a device of the type initially mentioned which overcomes the drawbacks of the known art.

Più in particolare, un primo scopo della presente invenzione è la realizzazione di un dispositivo che consenta di ridurre le perdite di segnale, in particolare nella gamma del lontano infrarosso. More particularly, a first object of the present invention is to provide a device which allows to reduce signal losses, in particular in the far infrared range.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è la realizzazione di un dispositivo che elimini la necessità di smontare la testa dal corpo e che quindi elimini il rischio di disallineamenti tra le ottiche contenute nel corpo e le ottiche contenute nella testa, ed in particolare il disallineamento tra il reticolo di puntamento e le ottiche della testa panoramica ruotante. A further object of the present invention is the realization of a device which eliminates the need to disassemble the head from the body and which therefore eliminates the risk of misalignments between the optics contained in the body and the optics contained in the head, and in particular the misalignment between the aiming reticle and the optics of the rotating panoramic head.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è la realizzazione di un dispositivo che non richieda tolleranze di lavorazione eccessivamente ristrette sulle superiici di accoppiamento tra testa e corpo del dispositivo. A further object of the present invention is to provide a device which does not require excessively narrow machining tolerances on the coupling surfaces between the head and body of the device.

Ancora un ulteriore scopo è quello di ottenere un alto grado di integrazione tra i componenti e le funzioni, in modo da montare il tutto nello spazio contento di un cilindro e consentire il montaggio del dispositivo dall'alto. Still a further object is to obtain a high degree of integration between the components and the functions, so as to mount the whole in the contained space of a cylinder and allow the device to be mounted from above.

Sommario dell'invenzione Summary of the invention

Questi ed ulteriori scopi e vantaggi dell'invenzione, che appariranno chiari agli esperti del ramo dalla lettura del testo che segue, sono ottenuti con un dispositivo del tipo inizialmente menzionato, in cui la testa e tutto il corpo centrale sono tra loro stabilmente accoppiati con l'interposizione di una tenuta che isola l'interno di detta testa e di detto corpo rispetto all'esterno, consentendo la rotazione reciproca. These and further objects and advantages of the invention, which will become clear to those skilled in the art from reading the following text, are obtained with a device of the type initially mentioned, in which the head and the whole central body are stably coupled to each other with the interposition of a seal which isolates the inside of said head and of said body from the outside, allowing reciprocal rotation.

In questo modo i due elementi (testa e corpo) possono essere montati in laboratorio, garantendo una volta per tutte il corretto allineamento tra asse ottico della testa ed elementi ottici, in particolare il reticolo di puntamento, nel corpo del periscopio. Il montaggio e lo smontaggio del periscopio sul e dal veicolo non richiedono lo svincolo della testa dal corpo. Con l'interposizione di un opportuno sistema di guarnizioni tra testa e corpo è possibile eliminare le finestre di chiusura dei volumi interni della testa e del corpo, eliminando così due elementi normalmente presenti nei dispositivi tradizionali e causa di riduzione del segnale e quindi dell'efficienza del periscopio, con vantaggi in particolare per la visione notturna all'infrarosso, anche se non si esclude la possibilità di mantenere anche un sola di tali finestre, che in tal caso avranno solo funzione di protezione meccanica, ma non di tenuta. In this way the two elements (head and body) can be assembled in the laboratory, guaranteeing once and for all the correct alignment between the optical axis of the head and the optical elements, in particular the aiming reticle, in the body of the periscope. The assembly and disassembly of the periscope on and from the vehicle does not require the release of the head from the body. With the interposition of an appropriate gasket system between head and body, it is possible to eliminate the closing windows of the internal volumes of the head and body, thus eliminating two elements normally present in traditional devices and causing a reduction in the signal and therefore in efficiency. of the periscope, with advantages in particular for infrared night vision, even if the possibility of maintaining even one of these windows is not excluded, which in this case will only have a mechanical protection function, but not a seal.

La tenuta può vantaggiosamente essere ottenuta tramite l'utilizzo di una coppia di guarnizioni piane a geometria contrapposta, la prima atta a garantire la tenuta dall'esterno verso l'interno e la seconda atta a garantire la tenuta dall'interno verso l'esterno. In una pratica forma di attuazione, si possono utilizzare guarnizioni con sezione a V orientate in versi opposti. The seal can advantageously be obtained through the use of a pair of flat gaskets with opposite geometry, the first able to guarantee the seal from the outside towards the inside and the second able to guarantee the seal from the inside towards the outside. In a practical embodiment, gaskets with a V-section oriented in opposite directions can be used.

In una possibile forma di realizzazione, al corpo centrale del periscopio è associato un modulo di visione contenente mezzi di focalizzazione del fascio di radiazione visibile proveniente dalla testa panoramica ed almeno un oculare per l'osservazione della scena esterna; il modulo di visione è separabile dal corpo centrale per facilitare il montaggio e lo smontaggio del periscopio rispetto al veicolo. In tal caso il corpo centrale ed il modulo di visione presentano rispettivamente una finestra di uscita ed una finestra di ingresso per il fascio proveniente dalla testa panoramica del periscopio. L'accoppiamento tra le due unità (corpo centrale e modulo di visione) può avvenire vantaggiosamente lungo superiici di riferimento piane, ortogonali agli assi ottici degli elementi ottici contenuti nelle unità stesse. Se dall'ultimo elemento lungo il percorso ottico interno al corpo centrale il fascio esce collimato, si può con questo sistema ridurre al minimo i problemi di accoppiamento ottico tra corpo centrale e modulo di visione. Infatti, in tal caso il sistema diventa insensibile ad eventuali disallineamenti degli assi ottici del corpo centrale e del modulo di visione, purché venga garantito il loro parallelismo. Quest'ultimo è facilmente ottenibile con una corretta ed accurata lavorazione delle due superiici piane di accoppiamento, che possono avere un'estensione abbastanza elevata per assicurare la necessaria precisione. In a possible embodiment, the central body of the periscope is associated with a vision module containing focusing means for the visible radiation beam coming from the panoramic head and at least one eyepiece for observing the external scene; the vision module can be separated from the central body to facilitate assembly and disassembly of the periscope with respect to the vehicle. In this case, the central body and the vision module respectively have an exit window and an entrance window for the beam coming from the periscope panoramic head. The coupling between the two units (central body and vision module) can advantageously take place along flat reference surfaces, orthogonal to the optical axes of the optical elements contained in the units themselves. If the beam exits collimated from the last element along the optical path inside the central body, this system can reduce the problems of optical coupling between the central body and the vision module to a minimum. In fact, in this case the system becomes insensitive to possible misalignments of the optical axes of the central body and of the vision module, as long as their parallelism is guaranteed. The latter is easily obtained with a correct and accurate machining of the two flat coupling surfaces, which can have a sufficiently high extension to ensure the necessary precision.

All'interno del corpo centrale può essere disposto un gruppo ottico per il fascio di radiazione visibile - che viene convogliato al moduolo di visione -comprendente un obiettivo ed un'ottica di collimazione, il quale forma un cannocchiale per la radiazione visibile, a detto gruppo ottico essendo associato un reticolo di puntamento. Si garantisce in questo modo la precisione e l'inalterabilità della linea di mira, in quanto il reticolo viene posizionato una volta per tutte nel corpo del periscopio. An optical group for the visible radiation beam - which is conveyed to the vision module - comprising an objective and a collimation optics, which forms a telescope for the visible radiation, can be arranged inside the central body, to said group optical being associated with an aiming reticle. In this way, the accuracy and inalterability of the line of sight is guaranteed, as the reticle is positioned once and for all in the body of the periscope.

Una disposizione analoga può essere prevista per un modulo infrarosso, contenente una camera termica e per il modulo emettitore-ricevitore laser del telemetro. Nel caso in cui venga previsto il telemetro laser, si può prevedere che un unico obiettivo all'interno del corpo del periscopio serva al passaggio della radiazione visibile e della radiazione laser, e che a valle di detto obiettivo sia previsto uno specchio dicroico di separazione delle due lunghezze d'onda. Si incrementa così il grado di integrazione delle funzioni dei vari componenti ottici, riducendo l’ingombro del dispositivo. A similar arrangement can be provided for an infrared module, containing a thermal chamber and for the laser emitter-receiver module of the rangefinder. If the laser rangefinder is provided, it can be envisaged that a single objective inside the body of the periscope serves for the passage of visible radiation and laser radiation, and that a dichroic mirror is provided downstream of said objective for the separation of the two wavelengths. This increases the degree of integration of the functions of the various optical components, reducing the size of the device.

Ulteriori vantaggiose caratteristiche del dispositivo secondo l'invenzione sono indicate nelle allegate rivendicazioni dipendenti e verranno chiarite nel seguito con riferimento ad un esempio di attuazione. Further advantageous characteristics of the device according to the invention are indicated in the attached dependent claims and will be clarified hereinafter with reference to an embodiment example.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

Il trovato verrà meglio compreso seguendo la descrizione e l'unito disegno, il quale mostra una pratica esemplificazione non limitativa del trovato stesso. Nel disegno: la The invention will be better understood by following the description and the attached drawing, which shows a practical non-limiting example of the same invention. In the drawing: the

Fig.l mostra una vista assonometrica esterna del dispositivo; la Fig. 1 shows an external axonometric view of the device; there

Fig.2 mostra una vista laterale del dispositivo; la Fig.2 shows a side view of the device; there

Fig.3 mostra una sezione locale secondo III-III di Fig.2 del corpo del dispositivo, con la testa asportata; la Fig.3 shows a local section according to III-III of Fig.2 of the body of the device, with the head removed; there

Fig.4 mostra una sezione secondo più piani verticali paralleli, secondo le linee orientative IV-IV di Fig.3; la Fig.4 shows a section along several parallel vertical planes, according to the orientation lines IV-IV of Fig.3; there

Fig.4A mostra una sezione locale secondo IVA— IVA di Fig.4; la Fig.4A shows a local section according to VAT - VAT of Fig.4; there

Fig.5 mostra un'ulteriore sezione secondo un piano verticale indicativamente secondo la linea V-V di Fig.4; la Fig.5 shows a further section along a vertical plane, indicatively along the line V-V of Fig.4; there

Fig.6 mostra una sezione locale dei primi due specchi del percorso ottico, secondo un piano assiale ortogonale al piano degli specchi stessi; la Fig.6 shows a local section of the first two mirrors of the optical path, according to an axial plane orthogonal to the plane of the mirrors themselves; there

Fig.7 mostra una sezione del modulo di visione; la Fig.7 shows a section of the vision module; there

Fig.8 mostra una vista assonometrica del dispositivo di cambio ingrandimento nel modulo di visione; la Fig.8 shows an axonometric view of the magnification change device in the vision module; there

Fig.9 mostra una vista assonometrica del derotatore del modulo di visione; le Fig.9 shows an axonometric view of the derotator of the vision module; the

Figg. 10 e il mostrano due viste assonometriche, secondo due diverse angolazioni, degli elementi ottici del percorso del fascio visibile; la Figs. 10 and 11 show two axonometric views, according to two different angles, of the optical elements of the path of the visible beam; there

Fig.llA mostra una vista laterale schematica ed ingrandita di un elemento separatore che separa il fascio visibile da un fascio laser che viene indirizzato ad un telemetro associato al periscopio; la Fig.12 mostra una sezione assiale parziale della zona di articolazione tra testa e corpo del dispositivo; e la Fig. 11A shows a schematic and enlarged side view of a separator element which separates the visible beam from a laser beam which is directed to a rangefinder associated with the periscope; Fig. 12 shows a partial axial section of the articulation area between the head and the body of the device; and the

Fig.l2A mostra un ingrandimento di un dettaglio della Fig.12. Fig.12A shows an enlargement of a detail of Fig.12.

Descrizione dettagliata dell'invenzione Detailed description of the invention

Il dispositivo, genericamente indicato con 1, è mostrato nel suo complesso nelle Figg.l e 2. Esso presenta un corpo centrale 3 con una flangia 5 tramite la quale il corpo 3 viene applicato al veicolo (non mostrato) . Con T-T è indicata traccia del piano di accoppiamento e di riferimento tra periscopio e veicolo. Alla flangia 5 è stabilmente collegato un elemento intermedio 3A su cui è supportata una testa panoramica 9 ruotante rispetto al corpo 3 attorno ad un asse verticale A-A. Come verrà chiarito nel seguito, il corpo 3, con l'elemento intermedio 3A, e la testa ruotante 9 sono tra loro collegati in modo stabile, così che il dispositivo 1 può essere montato e smontato dal veicolo senza necessità di separare tra loro la testa 9 ed il corpo 3, 3A. The device, generally indicated with 1, is shown as a whole in Figs. 1 and 2. It has a central body 3 with a flange 5 through which the body 3 is applied to the vehicle (not shown). T-T indicates the trace of the coupling and reference plane between the periscope and the vehicle. An intermediate element 3A is stably connected to the flange 5 on which a panoramic head 9 rotating with respect to the body 3 around a vertical axis A-A is supported. As will be clarified below, the body 3, with the intermediate element 3A, and the rotating head 9 are connected to each other in a stable way, so that the device 1 can be mounted and removed from the vehicle without the need to separate the head from each other. 9 and the body 3, 3A.

La testa ruotante 9 presenta una finestra 11 per il passaggio del fascio laser di un telemetro e di fasci di radiazioni nel visibile e nel lontano infrarosso, per la visione diurna e notturna. All'interno della testa ruotante 9 si trova uno specchio stabilizzato 13 (Fig.2) dotato di un movimento di brandeggio e di elevazione che riceve i fasci luminosi dall'esterno attraverso la finestra 11 e li devia verso l'interno del corpo 3 del dispositivo, dove sono disposte le varie ottiche che verranno nel seguito descritte in dettaglio. La testa 9 è libera di ruotare su Nx360° per poter esplorare l'intero giro dell'orizzonte. Lo specchio 13 è montato in modo da poter ruotare attorno a due assi tra loro ortogonali, di cui uno parallelo all'asse A-A di rotazione della testa 9. I due movimenti combinati, della testa 9 e dello specchio 13 all'interno di essa, consentono di indirizzare la linea di mira in ogni direzione indipendentemente dai movimenti del veicolo su cui è montato il dispositivo 1. The rotating head 9 has a window 11 for the passage of the laser beam of a rangefinder and of radiation beams in the visible and in the far infrared, for day and night vision. Inside the rotating head 9 there is a stabilized mirror 13 (Fig. 2) equipped with a swing and elevation movement which receives the light beams from the outside through the window 11 and deflects them towards the inside of the body 3 of the device, where the various optics are arranged which will be described in detail below. Head 9 is free to rotate on Nx360 ° to be able to explore the entire circle of the horizon. The mirror 13 is mounted in such a way as to be able to rotate around two mutually perpendicular axes, one of which is parallel to the axis A-A of rotation of the head 9. The two combined movements, of the head 9 and of the mirror 13 inside it, allow you to direct the line of sight in any direction regardless of the movements of the vehicle on which the device 1 is mounted.

Al corpo 3 sono applicati tre moduli principali: un primo modulo 15 per la visione nel campo dell'infrarosso, nel seguito denominato modulo I.R. contenente una camera termica per la visione nel campo del lontano infrarosso; un secondo modulo 17, denominato nel seguito modulo di visione, per la visione diurna nel campo della radiazione visibile; un terzo modulo 19, indicato come modulo laser, contenente un telemetro laser, che non verrà descritto in dettaglio, essendo di per sé conosciuto. Three main modules are applied to body 3: a first module 15 for viewing in the infrared field, hereinafter referred to as module I.R. containing a thermal camera for vision in the far infrared range; a second module 17, hereinafter referred to as the vision module, for daytime vision in the field of visible radiation; a third module 19, indicated as laser module, containing a laser rangefinder, which will not be described in detail, being known per se.

Il fascio di radiazioni che entra attraverso la finestra 11 e viene riflesso dallo specchio 13 verso l'asse del corpo 3 ed all'interno del corpo 3 viene suddiviso in tre fasci: radiazione visibile, radiazione infrarossa (I.R.) e radiazione laser (costituente il fascio laser di andata e ritorno del telemetro). I tre fasci infrarosso, visibile e laser seguono lo stesso percorso nella testa panoramica ed in un primo tratto del corpo 3, per essere poi divisi mediante elementi ottici di separazione di banda (specchi dicroici) che generano percorsi diversi, tutti contenuti nel corpo 3, per raggiungere i tre moduli 15, 17, 19. Nel seguito verranno descritti in dettaglio prima il percorso del fascio infrarosso e poi il percorso del fascio laser e del fascio visibile. The radiation beam that enters through the window 11 and is reflected by the mirror 13 towards the axis of the body 3 and inside the body 3 is divided into three beams: visible radiation, infrared radiation (I.R.) and laser radiation (constituting the round trip laser beam of the rangefinder). The three infrared, visible and laser beams follow the same path in the panoramic head and in a first section of the body 3, to be then divided by means of optical band separation elements (dichroic mirrors) which generate different paths, all contained in the body 3, to reach the three modules 15, 17, 19. In the following, first the path of the infrared beam and then the path of the laser beam and of the visible beam will be described in detail.

In Fig.3 è mostrata una sezione locale secondo un piano III-III perpendicolare all'asse A-A del dispositivo 3 e coincidente con la superficie superiore della flangia 5. In detta sezione è visibile un primo specchio dicroico 21 inclinato a 45° sull'orizzontale, il quale riflette il fascio laser e la radiazione visibile verso uno specchio riflettente 23, anch'esso orientato a 45°, il quale provvede ad indirizzare il fascio laser ed il fascio visibile verso un percorso disposto lateralmente rispetto all'asse mediano del corpo 3 e che verrà descritto in seguito. In Fig. 3 a local section is shown according to a III-III plane perpendicular to the axis A-A of the device 3 and coinciding with the upper surface of the flange 5. In said section a first dichroic mirror 21 is visible, inclined at 45 ° on the horizontal. , which reflects the laser beam and the visible radiation towards a reflecting mirror 23, also oriented at 45 °, which directs the laser beam and the visible beam towards a path arranged laterally with respect to the median axis of the body 3 and which will be described later.

Lo specchio dicroico 21 è trasparente alle radiazioni infrarosse, così che il fascio infrarosso passa attraverso lo specchio dicroico 21 stesso, con una leggera deviazione dovuta al passaggio attraverso le due interfacce aria-specchio e specchio-aria. In Fig.6 è indicato con F l'asse del fascio riflesso dallo specchio ruotante 13, con Fir l'asse del fascio infrarosso che emerge dallo specchio dicroico 21 e con Fv l'asse del fascio visibile e del fascio laser riflessi dallo specchio dicroico 21 e dallo specchio 23. The dichroic mirror 21 is transparent to infrared radiation, so that the infrared beam passes through the dichroic mirror 21 itself, with a slight deviation due to the passage through the two air-mirror and mirror-air interfaces. In Fig. 6 the axis of the beam reflected by the rotating mirror 13 is indicated, with Fir the axis of the infrared beam emerging from the dichroic mirror 21 and with Fv the axis of the visible beam and the laser beam reflected by the dichroic mirror 21 and from mirror 23.

I due specchi 21, 23 sono montati su un supporto 25 chiaramente visibile in varie viste nelle Figg. 3, 4, 5 e 6. In particolare lo specchio dicroico 21 è bloccato sul supporto 25 tramite due staffe laterali 27. Lo specchio 23 è montato su un telaietto 29 a sua volta supportato su un elemento intermedio 31 portato dal supporto 25. L'elemento intermedio 31 è orientabile attorno ad un asse verticale, mentre il telaietto 29 è orientabile attorno ad un asse orizzontale. Questo consente l'aggiustamento della posizione dello specchio riflettente 23 sul supporto 25 rispetto allo specchio dicroico 21, per un corretto allineamento degli assi ottici. The two mirrors 21, 23 are mounted on a support 25 clearly visible in various views in Figs. 3, 4, 5 and 6. In particular, the dichroic mirror 21 is blocked on the support 25 by means of two lateral brackets 27. The mirror 23 is mounted on a small frame 29 which is in turn supported on an intermediate element 31 carried by the support 25. The intermediate element 31 can be oriented around a vertical axis, while the frame 29 can be oriented around a horizontal axis. This allows the adjustment of the position of the reflecting mirror 23 on the support 25 with respect to the dichroic mirror 21, for a correct alignment of the optical axes.

Il fascio che attraversa lo specchio dicroico 21 viene focalizzato da un primo gruppo di ottiche alloggiate nel corpo 3 che formano un cannocchiale di tipo galileiano complessivamente indicato con 33 (Figg. 4 e 5). Il canocchiale 33 presenta una lente di ingresso 35 (obiettivo del cannocchiale), un'ottica intermedia 37 ed una lente di uscita 39 (oculare del cannocchiale) . La lente di uscita 39 è montata su un collare 41 corredato di una flangia 41A alloggiata in una sede 41B ricavata nel corpo 3 ed ivi bloccata tramite un anello di serraggio 43. Il diametro della flangia 41A è leggermente inferiore al diametro della sede 41B per consentire una registrazione della posizione del collare 41 e quindi per allineare l'asse ottico del cannocchiale 33 in modo che esso risulti ortogonale al piano 3S di montaggio del modulo infrarosso 15. La lente 39 ed il relativo collare 41 costituiscono la finestra di chiusura inferiore del corpo 3 del periscopio. The beam that passes through the dichroic mirror 21 is focused by a first group of optics housed in the body 3 which form a Galilean-type telescope indicated as a whole with 33 (Figs. 4 and 5). The telescope 33 has an entrance lens 35 (telescope objective), an intermediate optic 37 and an exit lens 39 (telescope eyepiece). The outlet lens 39 is mounted on a collar 41 equipped with a flange 41A housed in a seat 41B obtained in the body 3 and locked there by means of a clamping ring 43. The diameter of the flange 41A is slightly smaller than the diameter of the seat 41B to allow a registration of the position of the collar 41 and therefore to align the optical axis of the telescope 33 so that it is orthogonal to the mounting plane 3S of the infrared module 15. The lens 39 and the relative collar 41 constitute the lower closing window of the body 3 of the periscope.

Il fascio in uscita dalla lente 39 è un fascio collimato, per gli scopi che verranno descritti nel seguito. The beam exiting the lens 39 is a collimated beam, for the purposes described below.

L'ottica intermedia 37 è montata su un anello 45 guidato in due guide 47 parallele all'asse Fir del fascio IR e presenta un'appendice 49 che si impegna in una scanalatura elicoidale 51 di una vite 53 supportata su un albero 55. Ad una propria estremità la vite 55 presenta una corona dentata 55A che ingrana con una ruota dentata 57 (cfr. Fig. 4A) azionata in rotazione da un motore (non visibile in figura). La rotazione della vite 53 provoca lo spostamento dell'anello 45 e della relativa ottica intermedia 37 dalla posizione indicata a tratto pieno in Fig.4 alla posizione indicata a tratteggio nella stessa figura e designata con 37X. Le due posizioni illustrate in Fig.4 corrispondono a due diversi rapporti di ingrandimento dell'immagine infrarossa focalizzata dal cannocchiale 33. Quando l'ottica intermedia 37 si trova nella posizione 37X, tra detta ottica e la lente di uscita 39 deve essere interposto un diaframma 59. Quest'ultimo è articolato tramite due perni 61 a due staffe 63 solidali al corpo 3 del dispositivo e viene normalmente tenuto in una posizione defilata rispetto al percorso del fascio infrarosso tramite una molla elicoidale 65 (Fig.4A), disposta coassialmente ad uno dei perni 63. Per consentire il sollevamento del diaframma ed il suo posizionamento nel percorso del fascio infrarosso, l'anello 45 è provvisto di una spina che, quando il gruppo 37 si solleva dalla posizione inferiore verso la posizione superiore 37X, va ad impegnare un gancio 69 solidale al diaframma 59 ed oscillante attorno all'asse dei perni 61. Come risulta chiaro dalla Fig.4, durante la corsa ascendente dell'anello 45 la spina 67 entra prima in contatto con la superficie 69A del gancio 69; continuando la corsa di sollevamento, l'anello 69 ruota attorno all'asse dei perni 61 fino a che la spina 67 si impegna nella gola 69B del gancio 69 quando l'anello 45 raggiunge la sua posizione di massimo sollevamento (indicata a tratteggio in Fig.4). La geometria del gancio 69 e della spina 67 è tale per cui il diaframma 59 risulta qui bloccato in modo sicuro contro ogni movimento di oscillazione rispetto alla posizione orizzontale. The intermediate optic 37 is mounted on a ring 45 guided in two guides 47 parallel to the axis Fir of the IR beam and has an appendix 49 which engages in a helical groove 51 of a screw 53 supported on a shaft 55. To a at its end the screw 55 has a toothed crown 55A which meshes with a toothed wheel 57 (see Fig. 4A) driven in rotation by a motor (not visible in the figure). The rotation of the screw 53 causes the displacement of the ring 45 and of the relative intermediate optic 37 from the position indicated with a solid line in Fig.4 to the position indicated by dotted lines in the same figure and designated with 37X. The two positions illustrated in Fig. 4 correspond to two different magnification ratios of the infrared image focused by the telescope 33. When the intermediate optic 37 is in position 37X, a diaphragm must be interposed between said optic and the output lens 39. 59. The latter is articulated by means of two pins 61 to two brackets 63 integral with the body 3 of the device and is normally held in a secluded position with respect to the path of the infrared beam by means of a helical spring 65 (Fig.4A), arranged coaxially to one pins 63. To allow the diaphragm to be raised and positioned in the path of the infrared beam, the ring 45 is provided with a pin which, when the unit 37 is raised from the lower position towards the upper position 37X, engages a hook 69 integral with the diaphragm 59 and oscillating around the axis of the pins 61. As is clear from Fig. 4, during the upward stroke of the ring 45 the pin 67 ent first in contact with the surface 69A of the hook 69; continuing the lifting stroke, the ring 69 rotates around the axis of the pins 61 until the pin 67 engages in the groove 69B of the hook 69 when the ring 45 reaches its maximum lifting position (indicated by dotted lines in Fig. .4). The geometry of the hook 69 and of the pin 67 is such that the diaphragm 59 is here securely locked against any movement of oscillation with respect to the horizontal position.

Quando l'anello 45 viene riportato verso la posizione inferiore, la molla elicoidale 65 provoca il defilamento del diaframma 59. When the ring 45 is brought back towards the lower position, the helical spring 65 causes the deflection of the diaphragm 59.

L'ottica intermedia 37 e gli organi su cui essa è montata, nonché i dispositivi per il cambio del rapporto di ingrandimento, che ne provocano lo spostamento lungo l'asse, vengono montati nel corpo 3 attraverso un'apposita apertura che viene poi chiusa da un coperchio 3C. The intermediate optic 37 and the members on which it is mounted, as well as the devices for changing the magnification ratio, which cause it to move along the axis, are mounted in the body 3 through a suitable opening which is then closed by a lid 3C.

Il modulo I.R. 15 è alloggiato in un corpo 71 che presenta una superficie piana 71S di riferimento e di accoppiamento con il corpo centrale 3 del dispositivo. La superficie piana 71S si accoppia con una superficie piana 3S del corpo 3. La lavorazione delle superfici 3S e 71S garantisce la corretta posizione angolare reciproca tra il corpo centrale 3 ed il corpo 71 del modulo I.R. 15. Poiché, come sopra indicato, il fascio in uscita dal cannocchiale 33 è un fascio collimato, nell'accoppiamento tra il modulo I.R. 15 ed il corpo centrale 3 non è necessario garantire la coassialità. The I.R. 15 is housed in a body 71 which has a flat surface 71S for reference and coupling with the central body 3 of the device. The flat surface 71S mates with a flat surface 3S of the body 3. The machining of the surfaces 3S and 71S guarantees the correct reciprocal angular position between the central body 3 and the body 71 of the I.R. 15. Since, as indicated above, the beam exiting the telescope 33 is a collimated beam, in the coupling between the I.R. 15 and the central body 3 it is not necessary to guarantee coaxiality.

Il corpo 71 del modulo I.R. 15 è superiormente chiuso da una finestra di ingresso costituita da un'ottica di ingresso 73 (obiettivo della camera I.R.), montata su un collare 75 con una flangia 75A. La flangia 75A è alloggiata in una sede 77 del corpo 71 del modulo I.R. 15 e presenta un diametro esterno inferiore al diametro della sede 77, così da consentire una registrazione della posizione dell'ottica 73 e quindi un allineamento del proprio asse ottico in modo che esso risulti ortogonale al piano 71S di montaggio sul corpo 3. Il collare 75 è bloccato in posizione mediante un anello di serraggio 79. Body 71 of the I.R. 15 is closed at the top by an inlet window consisting of an inlet optic 73 (lens of the I.R. chamber), mounted on a collar 75 with a flange 75A. The flange 75A is housed in a seat 77 of the body 71 of the I.R. 15 and has an external diameter smaller than the diameter of the seat 77, so as to allow a registration of the position of the optic 73 and therefore an alignment of its optical axis so that it is orthogonal to the mounting plane 71S on the body 3. The collar 75 is locked in place by a clamp ring 79.

Le due registrazioni reciproche del cannocchiale 33 sul piano 3S e del modulo 15 sul piano 71S consentono la perfetta intercambiabilità dei moduli 15 ed un rapido montaggio e smontaggio di questi. The two reciprocal adjustments of the telescope 33 on the 3S plane and of the module 15 on the 71S plane allow perfect interchangeability of the modules 15 and a quick assembly and disassembly of these.

L'ottica di ingresso 73 costituisce, insieme al cannocchiale 33 alloggiato nel corpo centrale 3, l'ottica di focalizzazione del fascio infrarosso associata all’unità di conversione dell'immagine infrarossa, genericamente indicata con 81, alloggiata nel modulo IR e denominata "re-imager". L'unità di conversione 81 può essere costituita da una camera termica di tipo noto di per sé e non descritto in maggiore dettaglio in questa sede, oppure può essere costituito da un sensore del tipo descritto nella domanda di brevetto italiano n FI96A59 depositata il 25.3.1996 a nome della stessa titolare. The input optic 73 constitutes, together with the telescope 33 housed in the central body 3, the focusing optics of the infrared beam associated with the infrared image conversion unit, generally indicated with 81, housed in the IR module and called "re -imager ". The conversion unit 81 can be constituted by a thermal chamber of a known type per se and not described in greater detail here, or it can be constituted by a sensor of the type described in the Italian patent application No. FI96A59 filed on 25.3. 1996 in the name of the same owner.

Come mostrato in particolare nella sezione di Fig.5, nel modulo I.R. 15, tra l'ottica di ingresso od obiettivo 73 ed il sensore 81, è interposto un dispositivo derotatore genericamente indicato con 83. Esso presenta un cosiddetto "prisma di Pechan", che è costituito in realtà da due prismi 85, 87 tenuti da un supporto 89 e da due staffe 90 e 91. Il percorso del fascio infrarosso nei prismi 85, 87 è indicato a tratto e punto in Fig.5: esso subisce cinque riflessioni prima di uscire dalla faccia orizzontale del prisma 87 ed essere indirizzato verso il reimager 81. Come è noto, una rotazione di un certo angolo del prisma di Pechan 85, 87 attorno al proprio asse ottico verticale provoca una rotazione doppia dell'immagine attorno allo stesso asse. Una rotazione del supporto 89 e quindi del prisma di Pechan serve, nel dispositivo in oggetto, a compensare la rotazione della testa panoramica 9 e dello specchio 13 e quindi a mantenere l'immagine visualizzata sempre con l'orientazione opportuna. As shown in particular in the section of Fig. 5, in the I.R. 15, between the input optics or objective 73 and the sensor 81, a derotator device generically indicated 83 is interposed. It has a so-called "Pechan prism", which is actually constituted by two prisms 85, 87 held by a support 89 and two brackets 90 and 91. The path of the infrared beam in the prisms 85, 87 is indicated by dotted lines in Fig. 5: it undergoes five reflections before exiting the horizontal face of the prism 87 and being directed towards the reimager 81. As is known, a rotation of a certain angle of the Pechan prism 85, 87 around its vertical optical axis causes a double rotation of the image around the same axis. A rotation of the support 89 and therefore of the Pechan prism serves, in the device in question, to compensate for the rotation of the panoramic head 9 and of the mirror 13 and therefore to keep the displayed image always with the appropriate orientation.

La rotazione del supporto 89 si ottiene tramite un motore di derotazione 93 che aziona una ruota dentata doppia 95 ingranante con una corona dentata 97 solidale al supporto 89. La ruota dentata 95 è doppia e le due parti sono sollecitate elasticamente a ruotare angolarmente l'una rispetto all'altra per il recupero dei giochi sui denti in ingranamento. Il motore derotatore 93 è montato su un blocco di supporto 99 vincolato al corpo 71 del modulo I.R. 15. Il blocco di supporto 99 sostiene anche il supporto 89 ruotante su cui è montato il prisma di Pechan 85, 87 tramite l'interposizione di una coppia di cuscinetti 100. Sul blocco di supporto 99 è vincolato anche il reimager 81, come accennato in Fig.5. Il motore derotatore 93 fa compiere al prisma di Pechan 85, 87 una rotazione pari a metà della rotazione subita dalla testa ruotante 9, così che l'immagine infrarossa mantiene un orientamento fisso all'ingresso del reimager 81. The rotation of the support 89 is obtained by means of a derotation motor 93 which drives a double toothed wheel 95 meshing with a toothed crown 97 integral with the support 89. The toothed wheel 95 is double and the two parts are elastically urged to rotate each other angularly compared to the other for the recovery of the play on the meshing teeth. The derotator motor 93 is mounted on a support block 99 bound to the body 71 of the I.R. 15. The support block 99 also supports the rotating support 89 on which the Pechan prism 85, 87 is mounted through the interposition of a pair of bearings 100. The reimager 81 is also constrained to the support block 99, as mentioned in Fig. 5. The derotator motor 93 causes the Pechan prism 85, 87 to perform a rotation equal to half of the rotation undergone by the rotating head 9, so that the infrared image maintains a fixed orientation at the input of the reimager 81.

Come si può chiaramente rilevare dalle Figg.3 e 6, il fascio laser e le radiazioni nel campo del visibile, che sono riflessi dallo specchio dicroico 21 e dallo specchio riflettente 23, vengono diretti verso il basso nel corpo 3 secondo un percorso laterale e parallelo al percorso del fascio infrarosso ora descritto. Nel seguito verrà descritto il percorso della radiazione laser e della radiazione visibile con riferimento in particolare alle rappresentazioni assonometriche delle Figg. 10 e 11. Al di sotto dello specchio riflettente 23 è disposto un obiettivo 101 montato in una sede 103 (v. Figg. 6 e 7) nel corpo 3 del periscopio. Il fascio riflesso dallo specchio 23 viene focalizzato dall’obiettivo 101 ed inviato ad un elemento separatore 105 presentante una superficie dicroica interna 105A che serve a separare il fascio laser dalla radiazione visibile. Il fascio laser viene riflesso dalla superficie dicroica 105A verso un gruppo ottico ricollimatore 107. Tale gruppo, insieme con l'obiettivo 101, forma un cannocchiale detto "beam-expander" od espansore di fascio laser. Il fascio così ricollimato, attraverso la finestra 107A è poi inviato al modulo laser 19, non descritto e di per sé noto. As can be clearly seen from Figs. 3 and 6, the laser beam and the radiations in the visible range, which are reflected by the dichroic mirror 21 and by the reflecting mirror 23, are directed downwards in the body 3 according to a lateral and parallel path. to the infrared beam path just described. In the following the path of the laser radiation and of the visible radiation will be described with particular reference to the axonometric representations of Figs. 10 and 11. Below the reflecting mirror 23 there is an objective 101 mounted in a seat 103 (see Figs. 6 and 7) in the body 3 of the periscope. The beam reflected from the mirror 23 is focused by the lens 101 and sent to a separator element 105 having an internal dichroic surface 105A which serves to separate the laser beam from the visible radiation. The laser beam is reflected from the dichroic surface 105A towards a recollimator optical group 107. This group, together with the objective 101, forms a telescope called "beam-expander" or laser beam expander. The beam thus recollimated, through the window 107A is then sent to the laser module 19, not described and known per se.

L'elemento separatore 105 è rappresentato isolatamente ed in dettaglio nella vista laterale schematica di Fig. H A. The separator element 105 is represented in isolation and in detail in the schematic side view of Fig. H A.

Esso è costituito da una coppia di prismi 105X, 105Y uniti in corrispondenza della superficie dicroica IO5A. Il prisma 105X presenta una superficie di ingresso 1051 ortogonale al fascio F . Il fascio Fv attraversa la superficie di ingresso 1051 ed incontra la superficie dicroica 105A. Questa è orientata in modo tale che l'angolo di incidenza alfa sia limitato, tipicamente nell'ordine dei 30°. Il trattamento dicroico della superficie 105A è tale da far passare la radiazione visibile che prosegue il suo cammino fino ad uscire (senza deviazioni rispetto alla direzione di ingresso F ) da una superficie di uscita 105U realizzata sul prisma 105Y ed ancora ortogonale alla direzione del fascio F . Viceversa, il fascio laser viene riflesso dalla superficie dicroica 105A all'indietro verso la superficie di ingresso 1051. L'angolo di incidenza β del fascio laser F1 sulla superficie 1051 è tale da provocare una riflessione totale del fascio laser stesso che viene così deviato verso una superficie di uscita 105L realizzata sul prisma 105X ed ortogonale alla direzione del fascio laser riflesso dalla superficie 1051. It consists of a pair of 105X, 105Y prisms joined at the dichroic surface IO5A. The prism 105X has an input surface 1051 orthogonal to the beam F. The Fv beam crosses the inlet surface 1051 and meets the dichroic surface 105A. This is oriented in such a way that the angle of incidence alpha is limited, typically in the order of 30 °. The dichroic treatment of the surface 105A is such as to let the visible radiation pass, which continues its path until it exits (without deviations from the input direction F) from an output surface 105U made on the prism 105Y and still orthogonal to the direction of the beam F . Conversely, the laser beam is reflected from the dichroic surface 105A backwards towards the input surface 1051. The angle of incidence β of the laser beam F1 on the surface 1051 is such as to cause a total reflection of the laser beam itself which is thus deflected towards an output surface 105L made on the prism 105X and orthogonal to the direction of the laser beam reflected by the surface 1051.

L'elemento separatore 105 così costituito presenta un ingombro in altezza estremamente limitato e molto inferiore rispetto ai tradizionali prismi separatori utilizzati nei periscopi di tipo conosciuto. The separator element 105 thus constituted has an extremely limited overall dimensions in height and much less than the traditional separator prisms used in periscopes of known type.

Il fascio visibile che esce dalla superficie 105U attraversa un reticolo di puntamento 109 per raggiungere un prisma deviatore 111 che ne modifica il percorso deviandolo di 90°. Il fascio che emerge dal prisma 111 attraversa un'ottica di collimazione 113 alloggiata in una sede 115 (Fig. 7) del corpo centrale 3 del dispositivo. L'ottica di collimazione 113 serve anche da finestra di chiusura del corpo centrale 3 sul lato di accoppiamento del modulo di visione 17 e da essa esce un fascio collimato. Il modulo di visione 17 è alloggiato in un corpo 117 che presenta una finestra di ingresso 119 (Figg.7, 10). Gli elementi ottici che verranno descritti nel seguito sono tutti contenuti nel modulo di visione 17, il quale viene accoppiato al corpo centrale 3 del dispositivo tramite superfici piane di appoggio (visibili nella sezione locale di Fig.7). Poiché anche in questo caso, come nel caso del percorso infrarosso, dal corpo centrale 3 esce un fascio collimato, è sufficiente garantire il corretto posizionamento angolare reciproco tra corpo centrale 3 e corpo 117, ottenibile con superfici di riferimento piane, senza necessità di garantire la coassialità delle ottiche. The visible beam exiting the surface 105U passes through an aiming reticle 109 to reach a deflecting prism 111 which modifies its path by deflecting it by 90 °. The beam emerging from the prism 111 passes through a collimation optic 113 housed in a seat 115 (Fig. 7) of the central body 3 of the device. The collimating optic 113 also serves as a closing window of the central body 3 on the coupling side of the vision module 17 and a collimated beam exits from it. The vision module 17 is housed in a body 117 which has an inlet window 119 (Figs. 7, 10). The optical elements that will be described below are all contained in the vision module 17, which is coupled to the central body 3 of the device by means of flat support surfaces (visible in the local section of Fig.7). Since also in this case, as in the case of the infrared path, a collimated beam exits from the central body 3, it is sufficient to guarantee the correct mutual angular positioning between the central body 3 and the body 117, obtainable with flat reference surfaces, without the need to guarantee the coaxiality of the optics.

All'interno del modulo di visione 17 sono disposti elementi ottici che consentono al fascio visibile di seguire due percorsi alternativi, corrispondenti a due diversi rapporti di ingrandimento, selezionabili dall'operatore tramite una leva. Nel seguito verrà descritto il percorso più complesso, rappresentato in modo particolarmente efficace in Fig.10. Il fascio che entra nel modulo di visione 17 attraverso la finestra 119 entra in un gruppo ottico divergente 121 da cui emerge per essere deviato da un prisma 123 verso un elemento ottico convergente 125 alloggiato in una sede 124 indicata in Fig.7. Il fascio emergente dall'ottica 125 viene nuovamente deviato da un ulteriore prisma 127 verso un filtro 129 per raggiungere un prisma derotatore 131, costituito da un cosiddetto "prisma di Dove", noto nella tecnica. Il montaggio meccanico del prisma 131 verrà descritto nel seguito con riferimento alla Fig. 9. Inside the vision module 17 there are optical elements which allow the visible beam to follow two alternative paths, corresponding to two different magnification ratios, selectable by the operator by means of a lever. In the following the more complex path will be described, represented in a particularly effective way in Fig. 10. The beam that enters the vision module 17 through the window 119 enters a diverging optical group 121 from which it emerges to be deflected by a prism 123 towards a converging optical element 125 housed in a seat 124 indicated in Fig.7. The beam emerging from the optic 125 is again deflected by a further prism 127 towards a filter 129 to reach a derotating prism 131, consisting of a so-called "Dove prism", known in the art. The mechanical assembly of the prism 131 will be described below with reference to Fig. 9.

Il fascio emergente dal prisma derotatore 131 viene deviato di 180° da un prisma deviatore 133 per raggiungere un'ottica di focalizzazione 135, visibile in particolare nella Fig.ll e costituente l'obiettivo di un cannocchiale di osservazione. Il fascio focalizzato viene deviato da un prisma 137 ed entra in un prisma separatore di fascio 139. Quest'ultimo presenta una superficie separatrice 139A (cosiddetto "beam splitter") interna che divide il fascio in ingresso in due: il 50% dell'energia del fascio ottico viene deviata attraverso un primo prisma a losanga 141 ad un primo oculare, mentre il restante 50% dell'energia del fascio attraversa la superficie 139A per essere riflessa dalla faccia retrostante del prisma 139 verso un secondo prisma a losanga 142 e da gui ad un secondo oculare 144. I prismi 141, 142 ed i rispettivi oculari 143, 144 sono montati in modo tale da poter regolare l'interasse degli oculari 143, 144 adattandolo alla distanza interpupillare dell'operatore che osserva la scena attraverso gli oculari 143, 144. Ciascun oculare 143, 144 forma, con l'obiettivo 135, un cannocchiale di osservazione. The beam emerging from the derotating prism 131 is deflected by 180 ° by a deflecting prism 133 to reach a focusing optics 135, visible in particular in Fig. 11 and constituting the objective of an observation telescope. The focused beam is deflected by a prism 137 and enters a beam separator prism 139. The latter has an internal separating surface 139A (so-called "beam splitter") which divides the incoming beam in two: 50% of the energy of the optical beam is deflected through a first diamond-shaped prism 141 to a first eyepiece, while the remaining 50% of the energy of the beam crosses the surface 139A to be reflected by the rear face of the prism 139 towards a second diamond-shaped prism 142 and by guide to a second eyepiece 144. The prisms 141, 142 and the respective eyepieces 143, 144 are mounted in such a way as to be able to adjust the spacing of the eyepieces 143, 144 adapting it to the interpupillary distance of the operator observing the scene through the eyepieces 143, 144. Each eyepiece 143, 144 forms, with objective 135, an observation telescope.

Sulla faccia del prisma separatore di fascio 139 opposta alla faccia su cui sono accoppiati i prismi 141, 142 è disposto un ulteriore prisma 145 attraverso la cui faccia di ingresso 145A può entrare il fascio proveniente da un micro-monitor televisivo, di per sé noto, su cui viene riprodotta l'immagine ottenuta dal reimager 81. Questa immagine viene deviata dal prisma 145 verso il prisma separatore di fascio 139, la cui superficie separatrice 139A divide il fascio in due parti che vengono inviate ai due oculari 143, 144. Ovviamente, quando il micro-monitor è in funzione e l'immagine che arriva agli oculari 143, 144, e quindi all'osservatore, è l'immagine televisiva ottenuta dal sensore infrarosso, il percorso ottico visibile è interrotto da un diaframma opportunamente posizionato lungo il percorso stesso e non mostrato. On the face of the beam separator prism 139 opposite to the face on which the prisms 141, 142 are coupled there is a further prism 145 through whose input face 145A the beam coming from a television micro-monitor, known per se, can enter. on which the image obtained by the reimager 81 is reproduced. This image is deflected by the prism 145 towards the beam separating prism 139, whose separating surface 139A divides the beam into two parts which are sent to the two eyepieces 143, 144. Obviously, when the micro-monitor is in operation and the image that reaches the eyepieces 143, 144, and therefore the observer, is the television image obtained from the infrared sensor, the visible optical path is interrupted by a diaphragm suitably positioned along the path same and not shown.

Per modificare il rapporto di ingrandimento dell'immagine osservabile attraverso gli oculari 143, 144 è possibile inserire nel percorso ottico uno specchio deviatore 151 indicato a tratteggio in Figg. 10 e 11. Quando lo specchio 151 è inserito nella posizione indicata a tratteggio in Fig.10, l'ottica 121 viene defilata rispetto al percorso ottico, così che il fascio collimato che attraversa la finestra 119 raggiunge l'obiettivo 135 con una serie di deviazioni senza passare attraverso ottiche di focalizzazione. To modify the magnification ratio of the image observable through the eyepieces 143, 144 it is possible to insert in the optical path a deflecting mirror 151 indicated in broken lines in Figs. 10 and 11. When the mirror 151 is inserted in the position indicated by the dotted line in Fig. 10, the optic 121 is retracted with respect to the optical path, so that the collimated beam passing through the window 119 reaches the objective 135 with a series of deviations without going through focusing optics.

Per consentire il cambio del rapporto di ingrandimento dell'immagine visibile attraverso gli oculari 143, 144 è quindi necessario portare nel percorso ottico alternativamente l'ottica negativa 121 o lo specchio 151. A tale scopo questi due elementi sono montati su un carrello 153 atto a traslare perpendicolarmente al piano della Fig.7 per mezzo di una leva 155. In Fig.8 il carrello 153 è mostrato in vista assonometrica ed isolatamente dagli altri elementi del modulo di visione 17, per maggiore chiarezza. In order to change the magnification ratio of the image visible through the eyepieces 143, 144 it is therefore necessary to alternatively bring the negative optic 121 or the mirror 151 into the optical path. For this purpose, these two elements are mounted on a trolley 153 adapted to translate perpendicularly to the plane of Fig.7 by means of a lever 155. In Fig.8 the carriage 153 is shown in an axonometric view and in isolation from the other elements of the vision module 17, for greater clarity.

La leva 155 è incernierata intorno ad un asse C-C e comanda lo spostamento del carrello 153 secondo la direzione indicata dalla doppia freccia fl53 di Fig. 8 tramite un braccetto oscillante 157 corredato di un'asola 157A, in cui si impegna un perno solidale al carrello 153. Il movimento del carrello 153 è guidato tramite una guida 159 e le due posizioni alternativamente assumibili dal carrello 153 sono definite da due tacche 161, 163 entro cui si inserisce un fermo (non visibile) controllato da un elettromagnete od altro attuatore idoneo, genericamente indicato con 165 e portato dal carrello 153. Nella posizione in cui il fermo si impegna nella tacca 163 (assetto di Fig.8), lo specchio 151 è defilato rispetto al percorso ottico del fascio visibile, mentre nella posizione in cui il fermo si impegna nella tacca 161 lo specchio si trova nel percorso del fascio ottico e lo devia verso il prisma derotatore 131. The lever 155 is hinged around an axis C-C and controls the movement of the carriage 153 in the direction indicated by the double arrow fl53 of Fig. 8 by means of an oscillating arm 157 equipped with a slot 157A, in which a pin integral with the carriage engages 153. The movement of the carriage 153 is guided by means of a guide 159 and the two positions which can alternatively be assumed by the carriage 153 are defined by two notches 161, 163 into which a stop (not visible) controlled by an electromagnet or other suitable actuator is inserted, generally indicated with 165 and carried by the carriage 153. In the position in which the stop engages in the notch 163 (position of Fig. 8), the mirror 151 is set aside with respect to the optical path of the visible beam, while in the position in which the stop engages in the notch 161 the mirror is in the path of the optical beam and deflects it towards the derotating prism 131.

Sul carrello 153 è prevista una sede 167 in cui è montata l'ottica 121, che può così essere portata nel percorso ottico alternativamente allo specchio 151. In Fig.9 è mostrata una vista assonometrica del derotatore di cui fa parte il prisma 131. Esso presenta un corpo fisso 171 entro cui è disposto un gruppo ruotante attorno ad un asse verticale, del quale è visibile la parte inferiore 173 ed a cui è solidale il prisma 131. Al gruppo ruotante 173 è solidale una corona dentata 175 che ingrana con un pignone 177 azionato da un motore 179. La rotazione del derotatore attorno all'asse ottico del prisma 131 è controllata in modo analogo e per gli scopi già descritti con riferimento al derotatore 83 del modulo infrarosso 15. In Fig.9 è anche visibile la sede 134 in cui viene montato l'obiettivo focalizzatore 135, nonché i prismi deviatori 133 e 137. On the carriage 153 there is a seat 167 in which the optic 121 is mounted, which can thus be brought into the optical path alternatively to the mirror 151. In Fig. 9 an axonometric view of the derotator of which the prism 131 is part is shown. it has a fixed body 171 within which a unit rotating around a vertical axis is arranged, of which the lower part 173 is visible and to which the prism 131 is integral. A toothed crown 175 is integral with the rotating unit 173 which meshes with a pinion 177 driven by a motor 179. The rotation of the derotator around the optical axis of the prism 131 is controlled in a similar way and for the purposes already described with reference to the derotator 83 of the infrared module 15. In Fig. 9 the seat 134 is also visible. in which the focusing lens 135 is mounted, as well as the deflector prisms 133 and 137.

In Fig.12 è rappresentata una sezione assiale parziale della zona di articolazione tra la testa ruotante 9 e l'elemento intermedio 3A del corpo centrale 3. La testa 9 è supportata tramite una coppia di cuscinetti 191, 193 sull'elemento intermedio 3A. Fig.12 shows a partial axial section of the articulation area between the rotating head 9 and the intermediate element 3A of the central body 3. The head 9 is supported by a pair of bearings 191, 193 on the intermediate element 3A.

Per garantire la tenuta tra l'interno e l'esterno del dispositivo 1 è prevista una sede anulare 195 definita da un canale anulare 196 scavato nell'elemento di base della testa 9 e da un anello 197 solidale all'elemento intermedio 3A del corpo centrale 3. Nella sede 195 sono disposte due guarnizioni anulari piane con una sezione a V con geometria di tenuta contrapposta. La prima guarnizione anulare 201 esterna garantisce la tenuta dalla pressione di fluido esterno (aria), mentre la seconda guarnizione anulare 203 interna impedisce la fuoriuscita del gas in pressione contenuto all'interno del dispositivo 1. Tra le due guarnizioni 201, 203 si sviluppa una parete cilindrica 205 solidale all'anello 197. Le pareti su cui scorrono le guarnizioni hanno rugosità controllata. To ensure the seal between the inside and the outside of the device 1, an annular seat 195 is provided, defined by an annular channel 196 hollowed out in the base element of the head 9 and by a ring 197 integral with the intermediate element 3A of the central body 3. Two flat annular gaskets with a V-section with opposite sealing geometry are arranged in the seat 195. The first external annular gasket 201 guarantees sealing against external fluid pressure (air), while the second internal annular gasket 203 prevents the escape of the pressurized gas contained inside the device 1. A cylindrical wall 205 integral with ring 197. The walls on which the gaskets slide have controlled roughness.

Questa disposizione garantisce da un lato una perfetta tenuta in entrambi i versi, cioè dall'esterno verso l'interno e dall'interno verso l'esterno. Dall'altro alto viene garantita una sufficiente riduzione degli attriti per garantire una coppia resistente contenuta . This arrangement guarantees on the one hand a perfect seal in both directions, that is, from the outside to the inside and from the inside to the outside. On the other hand, a sufficient reduction of friction is guaranteed to guarantee a contained resistant torque.

E' inteso che il disegno non mostra che una esemplificazione data solo quale dimostrazione pratica del trovato, potendo esso trovato variare nelle forme e disposizioni senza peraltro uscire dall'ambito del concetto che informa il trovato stesso. L'eventuale presenza di numeri di riferimento nelle rivendicazioni accluse ha lo scopo di facilitare la lettura delle rivendicazioni con riferimento alla descrizione ed al disegno, e non limita l'ambito della protezione rappresentata dalle rivendicazioni. It is understood that the drawing shows only an exemplification given only as a practical demonstration of the invention, since it can be found to vary in forms and arrangements without however departing from the scope of the concept that informs the invention itself. The presence of any reference numbers in the attached claims has the purpose of facilitating the reading of the claims with reference to the description and the drawing, and does not limit the scope of protection represented by the claims.

Claims

Claims 1. A panoramic periscope comprising: a body (3, 3A) to be applied to a vehicle; a head (9) supported on said body and rotating with respect to it and equipped with a window (11) for observing the external scene; in said head (9) a mirror (13) for deflecting the beam entering from said window towards detection means; characterized in that said head (9) and said body (3, 3A) are stably coupled to each other with the interposition of a seal (201, 203) which insulates the inside of said head and said body from the outside , allowing reciprocal rotation.

2. Periscope as per claim 1, characterized in that the internal volume of said head (9) and the internal volume of said body (3, 3A) are not isolated from each other.

3. Periscope as per claim 1 or 2, characterized by the fact that said seal comprises a pair of flat gaskets with opposed geometry (201, 203), the first suitable for guaranteeing the seal from the outside towards the inside and the second suitable for guarantee the seal from the inside out.

4. Periscope as per claim 3, characterized in that said gaskets have a V-section.

5. Periscope according to one or more of the preceding claims, characterized in that said gaskets are arranged in an annular seat (195) defined by a flat annular groove (196) in said head (9) and by a double annular groove in a ring (197) integral with said central body (3, 3A), the surfaces on which said gaskets slide being of controlled roughness.

6. Periscope according to one or more of the preceding claims, characterized in that the central body (3, 3A) is associated with a vision module (17) containing focusing means for the visible radiation beam coming from the head (9) and at least an eyepiece (143; 144) for observing the external scene, and that said vision module (17) can be separated from the central body (3, 3A), said central body (3, 3A) and said vision module (17 ) presenting respective exit windows from the central body (3, 3A) and entry windows into the vision module for the passage of the beam.

7. Periscope as per claim 6, characterized by the fact that an optical group (101, 113) is arranged in said central body (3, 3A), comprising an objective (101) and a collimation optics (113), which forms a telescope for visible radiation, with said optical group being associated with an aiming reticle (109).

8. Periscope as per claim 6 or 7, characterized by the fact that a collimation optic (113) is arranged inside the central body (3, 3A) from which a collimated beam is directed towards said vision module (17) .

9. Periscope as per claim 8, characterized in that said collimation optic (113) constitutes the exit window of said central body (3, 3A).

10. Periscope as per claim 8 or 9, characterized in that said vision module (17) and said central body (3, 3A) are coupled together along two respective flat reference surfaces, orthogonal to the optical axis of said optic collimation (113).

11. Periscope according to one or more of the preceding claims, characterized in that it comprises an infrared module (15) with an infrared sensor (81), and that said infrared module (15) can be separated from the central body (3, 3A), said central body (3, 3A) and said infrared module (15) having respective exit windows from the central body (3, 3A) and entry windows into the infrared module for the passage of the infrared radiation beam towards said sensor (81).

12. Periscope as per claim 11, characterized in that at least one of said inlet and outlet windows is defined by an optics (39, 73) for focusing the infrared beam.

13. Periscope as per claim 12, characterized in that optical means (35, 37) are arranged inside said central body (3, 3A) which determine the output of a collimated beam from said central body towards said infrared module .

14. Periscope as per claim 13, characterized in that said infrared module (15) and said central body (3, 3A) are joined together along respective flat coupling surfaces (71S; 3S), said surfaces being orthogonal to the axis optical of said optical means (35, 37).

15. Periscope according to one or more of the preceding claims, characterized in that it comprises a laser rangefinder (19) releasably coupled to the central body (3, 3A) of said periscope.

16. Periscope as per claim 15, characterized in that the coupling between said rangefinder (19) and said central body (3, 3A) is made in correspondence with flat surfaces orthogonal to the laser beam.

17. Periscope as per claims 7 and 15 or 7 and 16, characterized in that the objective (101) of the optical group forming the telescope for visible radiation also constitutes an optical element for the laser beam of said rangefinder.