DE1622471C2 - Periscope for binocular viewing of an object field - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Periskop zum binokularen Betrachten eines Objektfeldes aus einer Deckung heraus, bei dem ein Umlenkspiegel das Bild des Objektfeldes durch mindestens zwei optische Gliedsysterne auf einen oder mehrere weitere Umlenkspiegel abbildet.The invention relates to a periscope for binocular viewing of an object field from a cover out, in which a deflecting mirror the image of the object field through at least two optical link systems maps onto one or more other deflecting mirrors.

Für den Ausblick aus Panzerfahrzeugen, Schwimmfahrzeugen und Festungsbauten besteht das Problem, eine möglichst geringe Schwächung der Deckung mit einem möglichst breiten und hohen Gesichtsfeld zu vereinigen. Da im allgemeinen ein sich in die Breite erstreckendes Gesichtsfeld dringender benötigt wird als ein sich in die Höhe erstreckendes Gesichtsfeld, wird als Kompromiß die Ausblicköffnung als Ausblickschlitz mit großer Breite und geringer Höhe ausgeführt. Von diesem Ausblickschlitz ausgehend wird der Strahl über Winkelspiegel zum Beobachter gelenkt, welcher sich also in Deckung und nicht gegenüber der Ausblicköffnung befindet. Durch die Anordnung der Winkelspiegel wird das Gesichtsfeld gegenüber dem Fall, daß der Beobachter sich in unmittelbarer Nähe des Ausblickschlitzes aufhält, eingeengt und der Grenzwinkel, unter dem gerade noch ein Gesichtsfeld zustande kommt, verkleinert.For the view of armored vehicles, floating vehicles and fortresses, there is Problem, the least possible weakening of the coverage with the widest and highest possible field of vision to unite. Since, in general, a field of view extending in width is more urgent What is needed as a field of view extending upwards, the compromise is the viewing aperture designed as a viewing slot with a large width and low height. Starting from this viewing slot the beam is directed via corner mirrors to the observer, who is thus in cover and is not opposite the viewing opening. The field of view is determined by the arrangement of the corner mirrors compared to the case that the observer is in the immediate vicinity of the viewing slit, narrowed and the critical angle at which a field of view is just created is reduced.

Die Einengung des Gesichtsfeldes und die Größe des Grenzwinkels hängt von der Systemlänge der Umlenkspiegel ab.The narrowing of the field of view and the size of the critical angle depend on the system length of the deflecting mirror away.

Es ist bekannt, das Gesichtsfeld und den Grenzwinkel bei gleicher Systemlänge dadurch zu vergrößern, daß der Zwischenraum der Spiegel durch ein gegenüber Luft höher brechendes Medium ausgefüllt wird.It is known to enlarge the field of view and the critical angle with the same system length by that the space between the mirrors is filled by a medium which has a higher refractive index than air will.

Es ist auch aus der USA.-Patentschrift 2 992 593 bekannt, in einem Periskop zwei optische Gliedsysterne vorzusehen. Bei dieser Ausführungsform ist jedoch von Nachteil, daß die Knickung der optischen Achse an einer spiegelnden Fläche erfolgt, welche zwei getrennten Körpern angehört. Das Ausrichten dieser beiden Körper derart, daß sie eine einzige Spiegelfläche bilden, ist schwierig und nur unter großen Kosten durchzuführen. In der militärischen Praxis besteht das Erfordernis, beschädigte Teile leicht austauschen zu können. Der obere Periskopkörper ist bei Verwendung des Periskops in Panzerfahrzeugen besonders solchen Beschädigungen ausgesetzt. Im Hinblick auf das genaue Ausrichten der Periskopkörper ist jedoch in diesem Fall ein leichtes Austauschen nicht möglich.It is also known from US Pat. No. 2,992,593 to have two optical link systems in a periscope to be provided. In this embodiment, however, it is disadvantageous that the kink of the optical Axis takes place on a reflective surface, which belongs to two separate bodies. The alignment these two bodies in such a way that they form a single mirror surface is difficult and only under large Carry out costs. In military practice there is a need to easily remove damaged parts to be able to exchange. The upper periscope body is when the periscope is used in armored vehicles particularly exposed to such damage. With regard to the precise alignment of the periscope body however, easy replacement is not possible in this case.

Ist B die Breite der Ausblicköffnung, H die Höhe der Ausblicköffnung, S die Systemlänge der Winkelspiegelanordnung, <x' der Grenzwinkel in Breitenrichtung bei der Verwendung von Luft als Zwischenmedium, κ der Grenzwinkel in Breitenrichtung bei Verwendung von Glas bzw. Kunststoffen als Zwischenmedium, (V der Grenzwinkel in Höhenrichtung bei Verwendung von Luft als Zwischenmedium, β der Grenzwinkel in Höhenrichtung bei Verwendung von Glas bzw. Kunststoff als Zwischenmedium und ri derIf B is the width of the viewing opening, H is the height of the viewing opening, S is the system length of the corner mirror arrangement, <x ' the critical angle in the width direction when using air as an intermediate medium, κ the critical angle in the width direction when using glass or plastics as an intermediate medium, ( V is the critical angle in the vertical direction when using air as an intermediate medium, β is the critical angle in the vertical direction when using glass or plastic as the intermediate medium, and ri the

Brechungsindex dieses Glases bzw. Kunststoffes, dann gilt:Refractive index of this glass or plastic, then applies:

sin -ϊ = n' · sin cc bzw. sin β = η' ■ sin β'
undsin -ϊ = n 'sin cc or sin β = η' ■ sin β '
and

tg λ' = BIS bzw. tg/r = HIS. tg λ '= BIS or tg / r = HIS.

Da die Brechungszahlen der üblichen Gläser und Kunststoffe zwischen ri = 1,5 bis 1,7 liegen, ist der Gewinn an Gesichtsfeld bzw. Grenzwinkel noch nicht groß.Since the refractive indices of conventional glasses and plastics are between ri = 1.5 to 1.7, the gain in field of view or critical angle is not yet great.

Um zu einem größeren Grenzwinkel für die Schmalseite des Gesichtsfeldes zu gelangen, ist es bekannt, zwei Zylinderlinsen bzw. Zylinderhohlspiegel im Abstand Z₁ + /₂ ihrer Brennweiten voneinander anzuordnen und den Zwischenraum mit einem Glasbzw. Kunststoffblock derart auszufüllen, daß die optische Achse dreifach gespiegelt wird. Die bekannten Periskope dieser Art haben den Nachteil, daß sie nur für relativ kleine Gesichtswinkel anwendbar sind. Dies bedeutet, daß praktisch die bekannten Systeme nur für die Schmalseite (H) des Gesichtsfeldes, d. h. also nur für eine Vergrößerung des Gesichtsfeldes in Höhenrichtung (Winkel /S) brauchbar sind. Liegt der Tangens des Grenzwinkels <x oder ß' über einem Wert von etwa 0,16, was in der Regel für die Breitseite B zutrifft, dann wird das Öffnungsverhältnis des projektierten optischen Systems derart ungünstig, daß es praktisch nicht verwirklicht ist.In order to arrive at a larger critical angle for the narrow side of the field of view, it is known _{to arrange two cylinder lenses or cylinder concave mirrors at a distance Z 1} + / _{2 of} their focal lengths from one another and to fill the gap with a glass or glass. Plastic block to be filled in such a way that the optical axis is mirrored three times. The known periscopes of this type have the disadvantage that they can only be used for relatively small viewing angles. This means that in practice the known systems can only be used for the narrow side (H) of the field of view, that is to say only for an enlargement of the field of view in the height direction (angle / S). If the tangent of the critical angle <x or ß 'is above a value of about 0.16, which usually applies to the broad side B , then the aperture ratio of the projected optical system is so unfavorable that it is practically impossible to achieve.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Periskop zu schaffen, dessen Gesichtsfeld gegenüber einem Spiegelperiskop, dessen Spiegelzwischenraum mit einem Glas- oder Kunststoffblock ausgefüllt ist, erhöht ist und bei dem im Gegensatz zu bekannten Systemen eine geringere Beschränkung des Öffnungsverhältnisses in Kauf genommen werden muß.The object of the invention is to create a periscope whose field of view compared to a mirror periscope, whose space between the mirrors is filled with a glass or plastic block, is increased and, in contrast to known systems, there is less restriction of the aperture ratio must be accepted.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die optischen Gliedsysteme zwei Galilei-Fernrohre sind und mindestens aus je einem optisch divergierenden und je einem optisch konvergierenden Teilsystem bestehen, und deren Brennpunkte auf jeweils einer Seite des zugehörigen Gliedsystems auf der optischen Achse zusammenfallen oder nahe beidaß die Gliedsysteme paarweise mit einander gegeneinanderliegen, wobei die optisch konvergierenden Teilsysteme als den Periskopraum ausfüllende, einander berührende oder nahe beieinanderliegende optisch brechende Blockkörper ausgebildet sind, und daß die Gliedsysteme paarweise miteinander gegenüberstehenden konvergierenden Teilsystemen angeordnet sind.This object is achieved according to the invention in that the optical link systems have two Galilean telescopes are and at least one optically diverging and one optically converging Subsystem exist, and their focal points on each side of the associated limb system coincide with the optical axis or close to each other, that the link systems lie opposite one another in pairs, whereby the optically converging subsystems fill each other as the periscope space contacting or closely spaced optically refractive block bodies are formed, and that the link systems are arranged in pairs opposing converging subsystems are.

Weitere zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further useful developments emerge from the subclaims.

Das vorgeschlagene System besteht praktisch aus zwei galileischen Fernrohrsystemen, deren negative Teilsysteme am Strahleintritt und -austritt liegen und deren positive Teilsysteme sich etwa in Systemmitte gegenüberstehen. Werden beide Gliedsysteme gleich ausgeführt, dann entspricht die Verkleinerung des ersten Systems der Vergrößerung des zweiten Systems, so daß die Bildgröße wieder natürlich wird. Überraschenderweise ist dabei jedoch das Gesichtsfeld in der optisch wirksamen Richtung, welche sowohl in Höhenrichtung als auch in Breitenrichtung liegen kann, wesentlich vergrößert.The proposed system consists practically of two Galilean telescopic systems, the negative of which Subsystems are located at the beam entry and exit and their positive subsystems are roughly in the middle of the system face. If both link systems are made the same, then the reduction in size corresponds to the first System of enlarging the second system so that the picture size becomes natural again. Surprisingly However, the field of view is in the optically effective direction, which is both in Height direction as well as width direction can be significantly enlarged.

In gepanzerten Fahrzeugen ist das durch einen Schlitz in der Breitenrichtung gewinnbare Gesichtsfeld für die praktischen Bedürfnisse nicht ausreichend. Es werden deshalb mehrere Periskope, beispielsweise drei, angebracht, bei denen sich die Achsen von zweien unter 45° schneiden. Will ein Beobachter das Objektfeld beobachten, welches zwischen den Gesichtsfeldern zweier Periskope liegt, zentralen Einblick in diese vorausgesetzt, dann wird der Beobachter zunächst schräg durch das von ihm benutzte Periskop durchblicken und dann zum Nachbarperiskop überwechseln, wobei er ebenfalls durch dieses schräg hindurchblickt. Bei der Verwendung von Periskopen nach der Erfindung ist nun überraschenderweise der zurückzulegende Weg des Kopfes des Beobachters gegenüber dem bisher notwendigen Weg verkürzt. Dieser Umstand schafft nicht nur eine Erleichterung beim Beobachten, unter Umständen kann auch der vom Beobachter zu beanspruchende Raum, Vor allem in der Höhenrichtung, kleiner gemacht werden.In armored vehicles, this is the field of view that can be gained through a slot in the width direction not sufficient for practical needs. There are therefore several periscopes, for example three, where the axes of two intersect at less than 45 °. Wants an observer Observe the object field that lies between the fields of view of two periscopes, the central one Assuming insight into this, the observer is initially oblique through what he is using Look through the periscope and then switch to the neighboring periscope, also passing through this looks through it at an angle. When using periscopes according to the invention is now surprising the path to be covered by the observer's head compared to the path previously necessary shortened. This circumstance not only creates a relief when observing, under certain circumstances it can also the space to be occupied by the observer, especially in the height direction, made smaller will.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung zeigt eine Ausführung, bei der die beiden optischenAn expedient development of the invention shows an embodiment in which the two optical

so Gliedsysteme etwa gleich groß sind und optisch konvergierende Teilsysteme enthalten, deren voneinander abgewendete Grenzflächen der jeweils zugekehrten Grenzfläche der divergierenden Teilsysteme unmittelbar benachbart sind. Bei einer solchen Gestaltung ist es nicht notwendig, Korrekturglieder einzuführen. Insbesondere ist eine Farbkorrektur der Einzelglieder nicht notwendig, da sich das gesamte System selbst f arbkorrigiert.so limb systems are about the same size and optically converging Contain subsystems whose facing away from each other boundary surfaces of the facing Interface of the diverging subsystems are immediately adjacent. With such a design it is not necessary to introduce corrective terms. In particular, there is a color correction of the individual links not necessary as the entire system color corrects itself.

Ordnet man beispielsweise vor dem ersten und nach dem zweiten Gliedsystem jeweils zusätzliche konvergierende Teilsysteme an, deren Brennpunkte mit denen der übrigen Teilsysteme zusammenfallen, so erlaubt dieses kombinierte System für die Breitenausdehnung des Objekt- bzw. Gesichtsfeldes die Verwendung je einer Zylinder-Konkav-Linse, während für die Ausdehnung des Gesichts- bzw. Objektfeldes in Höhenrichtung ein optisch konvergentes Teilsystem benutzt wird. Die Höhenrichtung des Objektfeldes ist mit einem Blick überschaubar, während für den Randbereich in Breitenausdehnung des Objektfeldes schräg durch das Periskop geblickt wird.For example, if you place additional links before the first and after the second system of links converging subsystems whose focal points coincide with those of the other subsystems, This combined system allows the use of the width extension of the object or field of view a cylinder-concave lens each, while for the expansion of the field of view or object an optically convergent subsystem is used in the height direction. The height direction of the object field is clear at a glance, while for the edge area in the width of the object field is viewed obliquely through the periscope.

Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung gehört ein vor dem zweiten divergierenden Teilsystem angeordneter Umlenkspiegel einem aus zwei Teilen bestehenden Glas- oder Kunststoff-Block von im wesentlichen Rhombus-Gestalt als schräge Seite an, dessen beide Teile die jeweiligen, mindestens in den Breitenseitenebenen wirkenden, optisch konvergenten Teilsysteme darstellen.According to an expedient embodiment of the invention, one must diverge before the second Subsystem arranged deflecting mirror a glass or plastic block consisting of two parts of essentially rhombus shape as an inclined side, the two parts of which the respective, at least represent optically convergent subsystems that act in the broad side planes.

Die Erfindung wird im folgenden in Form bevorzugter Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung erläutert. Diese zeigt inThe invention is described below in the form of preferred exemplary embodiments with reference to the drawing explained. This shows in

F i g. 1 ein eingebautes Periskop im Querschnitt,
F i g. 2 einen Schnitt entlang der optischen Achse nach F i g. 1 undF i g. 1 a built-in periscope in cross section,
F i g. 2 shows a section along the optical axis according to FIG. 1 and

F i g. 3 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform. F i g. 3 shows a cross section through a further embodiment.

In Fig. 1 ist ein Schnitt durch eine Ausblicksöffnung 1 eines gepanzerten Fahrzeuges und das erfindungsgemäße Periskop dargestellt. Eine obere Wand 2 und eine seitliche Wand 3 schließen einen geschützten Raum 4 für einen Beobachter ein. Der Raum enthält eine noch zu erläuternde Linie mit einem Punkt 5. Das Periskop wird durch seitliche Wände 6 und 7 in seiner Lage gehalten. Die Ausblicksöffnung 1 ist rechteckförmig, wesentlich breiter als hoch und enthält eine weitere, noch zu erläuternde Linie mit einem Punkt 8. Wie aus dem Vcr-In Fig. 1 is a section through a viewing opening 1 of an armored vehicle and the inventive Periscope shown. A top wall 2 and a side wall 3 close one protected room 4 for an observer. The space contains a line that has yet to be explained a point 5. The periscope is held in place by side walls 6 and 7. The lookout opening 1 is rectangular in shape, much wider than it is high, and contains another, yet to be explained Line with a point 8. As from the Vcr-

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gleich der Fig. 1 und2 ersichtlich ist, ist die Quer- Die Daten eines Ausführungsbeispiels sind (vgl. schnittsausdehnung des Periskops in Übereinstim- Fig. 2):
mung mit der Form der Ausblicksöffnung 1 gewählt.1 and 2 can be seen, the transverse The data of an exemplary embodiment are (cf. sectional extent of the periscope in accordance with Fig. 2):
chosen with the shape of the viewing opening 1.

Das Periskop enthält einen ebenen Metallspiegel Systemlänge S = 508 mm,The periscope contains a flat metal mirror system length S = 508 mm,

10, der quer in der Ausblicksöffnung 1 liegt und die- 5 _r = -500 mm rf = 10mm n' = 1 5210, which lies transversely in the viewing opening 1 and the- 5 _r = -500 mm rf = 10mm n '= 1 52

ser angepaßt ist. Der Spiegel 10 ist mittels Laschen r = +500 mm d = 10 mm «'=10ser is adapted. The mirror 10 is r = +500 mm d = 10 mm «'= 10 by means of tabs

11 und Schrauben 12 befestigt. * _ 1 / - ο-ΙΪ™«! Γ'² \ι\ 11 and screws 12 attached. * _ 1 / - ο-ΙΪ ™ «! Γ ' ² \ ι \

_ _ . . .... P ... .. , j. r» — oo, d, = 234mm; n„ = 1,Id. _ _. . .... P ... .., j. r » - oo, d, = 234mm; n "= 1, Id.

Das Periskop enthalt weiterhin als optisch diver- _r ^J _ 335 _mm. '* ³ The periscope further contains an optically diver- ^J _r _ 335 _mm. '* ³

gierende Teilsysteme zwei konkave Linsen 13 und ⁴ 'yawing subsystems two concave lenses 13 and ⁴ '

14, welche der Form der ebenfalls rechteckigen Aus- 10 Bezogen auf die Länge / = S/2 der Gliedsysteme14, which is of the shape of the also rectangular Aus 10 Based on the length / = S / 2 of the link systems

blicksöffnung 1 angepaßt sind und demnach in Ebe- ergeben sich die Werte:eye opening 1 are adapted and therefore in Ebe- the values result:

nen senkrecht zu ihrer optischen Achse rechteckigen r = — 1 97 1 d = 0 0394 1nen perpendicular to its optical axis rectangular r = - 1 97 1 d = 0 0394 1

Querschnitt aufweisen. Die Krümmung der Flächen _r ^l _ . j'971' et — 00394 l'Have cross-section. The curvature of the surfaces _r ^l _. j'971 ' et - 00394 l'

in den beiden zueinander senkrecht stehenden Ebe- _r ² _ _co ' ' £ — 0922 1 ' _r in the two mutually perpendicular EBE ² _ _co '' £ - 0922 1 '

nen nach Fig. 1 und Fig. 2 ist gleich; mit dem 15 _r ³ _ —\yi\ ³ 'nen according to Fig. 1 and Fig. 2 is the same; with the 15 _r ³ _ - \ yi \ ³ '

Punkt 5 ist ein virtueller Brennpunkt der Linse 14, ⁴ ' 'Point 5 is a virtual focal point of the lens 14, ⁴ ''

mit Punkte ein virtueller Brennpunkt der Linse 13a virtual focal point of the lens 13 with points

bezeichnet. Es ist jedoch auch möglich, die Krüm- Beide Gliedsysteme sind zueinander symmetrisch,designated. However, it is also possible to use the curved link systems that are symmetrical to one another,

mungen in den erwähnten Ebenen unterschiedlich zu weisen demnach die gleichen Maße und ParameterThe same measures and parameters must therefore be assigned differently in the levels mentioned

wählen oder in einer dieser Ebenen darauf zu ver- 20 auf.choose or be assigned to one of these levels.

ziehten. Die Brennpunkte entarten dann zu Brennli- Ein Vergleich des Ausführungsbeispiels mit einempulled. The focal points then degenerate into focal points

nien, welche in den Punkten 5 bzw. 8 senkrecht auf Periskop, bei dem die Linden 13, 14, 15 und 16 ausnien, which in points 5 and 8 perpendicular to the periscope, in which the linden trees 13, 14, 15 and 16 from

der Zeichenebene der F i g. 1 stehen. einem einzigen rhombusförmigen Block bestehen,the drawing plane of FIG. 1 stand. consist of a single diamond-shaped block,

Das Periskop enthält als optisch konvergierendes wobei das gleiche Verhältnis B/S gewahrt ist, zeigt Teilsystem zwei konvexe Linsen 15 und 16 in Form 25 eine Vergrößerung des. Grenzwinkels α von 35° von Blockkörpern, welche sich gegenseitig zu einem beim Rhombus-System auf 50° beim neuen System, Rhombus ergänzen, wenn von einem Ringspalt 17 bzw. des Grenzwinkels β von 14,5 auf 17°. Der abgesehen wird. Jede Linse 15 oder 16 weist minde- Grenzwinkel α liegt in Ebenen, welche parallel zur stens je eine gekrümmte Grenzfläche 18 bzw. 19 auf, breiten Rechteckseite des Objektfeldes bzw. der Ausweiche nahe beieinanderliegen oder sich berühren. 30 blicksöffnung 1 und prallel zum Teilstück 23 der op-Unter »nahe« bzw. »benachbart« wird dabei eine tischen Achse liegen. Der Grenzwinkel β liegt in Strecke verstanden, welche klein gegenüber den Ebenen, welche parallel zur schmalen Rechteckseite Krümmungsradien der Grenzflächen 18 bzw. 19 ist des Objektfeldes bzw. der Ausblicksöffnung 1 und und nur einen Bruchteil dieser Krümmungsradien parallel zum Teilstück 23 der optischen Achse Heausmacht. Die Krümmungen der Grenzflächen der 35 gen.The periscope contains, as an optically converging one, the same ratio B / S being maintained, the subsystem shows two convex lenses 15 and 16 in the form 25 an enlargement of the critical angle α of 35 ° of block bodies, which mutually become one in the rhombus system to 50 ° with the new system, add a rhombus if there is an annular gap 17 or the critical angle β from 14.5 to 17 °. Which is targeted. Each lens 15 or 16 has a minimum critical angle α lies in planes which are parallel to at least one curved boundary surface 18 or 19, wide rectangular side of the object field or the diversion is close to one another or touch one another. 30 viewing opening 1 and parallel to section 23 of the operating theater sub "near" or "adjacent" will be a table axis. The critical angle β is understood to be a distance which is small compared to the planes which are parallel to the narrow side of the rectangle and which are the radii of curvature of the boundary surfaces 18 and 19 of the object field or the viewing opening 1 and only a fraction of these radii of curvature parallel to the section 23 of the optical axis Heaus. The curvatures of the interfaces of the 35 gen.

Linsen 15 und 16 werden so gewählt, daß Punkt 8 Wenn der Beobachter schräg zur optischen AchseLenses 15 and 16 are chosen so that point 8 when the observer is oblique to the optical axis

bzw. Punkt 5 Brennpunkt wird. Eine Schrägseite 20 21, 22, 23 Ausblick nehmen will, dann ist die not-or point 5 becomes focal point. A sloping side 20 21, 22, 23 wants to take a view, then the necessary

des Rhombus ist als Spiegel ausgebildet. Ein entlang wendige Kopfbewegung des Beobachters beim neuenthe rhombus is designed as a mirror. A nimble head movement of the observer at the new one

der optischen Achse eindringender Strahl wird dem- Periskop geringer als beim vergleichbaren Rhom-the beam penetrating the optical axis is smaller in the periscope than in the comparable rhombus

nach an den Spiegeln 10 und 20 umgelenkt, so daß 40 bus-Periskop. Werden etwa Ausblickswinkel vonafter deflected at the mirrors 10 and 20, so that 40 bus periscope. Are about viewing angles of

Teilstücke 21, 22 und 23 der optischen Achse unter- 30° beider Periskope zugrunde gelegt, dann muß derSections 21, 22 and 23 of the optical axis below 30 ° of both periscopes are based, then the

schieden werden können. Teilstück 21 ist objektseitig Beobachter sich 110 mm gegenüber früher 135 mmcan be divorced. Part 21 is on the object side observer 110 mm compared to 135 mm earlier

parallel zum bildseitigen Teilstück 23. Im gezeichne- nach der Seite bewegen, wenn er jeweils den gleichenparallel to the image-side section 23. Im drawn- move to the side if it is the same in each case

ten Ausführungsbeispiel sind aus Herstellungsgrün- Gegenstand im Objektfeld betrachten will,th exemplary embodiment are due to the fact that the object is to be viewed in the object field,

den die einander abgewendeten Grenzflächen 28 bzw. 45 Vielfach reicht der durch ein einziges Periskopthe facing away from each other boundary surfaces 28 or 45 often extends through a single periscope

29 der Linsen 15 bzw. 16 plan. Sie stehen senkrecht überschaubare Objektraum nicht aus. Es werden29 of the lenses 15 and 16 are flat. They do not stand vertically manageable object space. It will

zur optischen Achse. dann häufig mehrere Periskope, z. B. drei im HaIb-to the optical axis. then often several periscopes, e.g. B. three in the half

Um eine natürliche Wiedergabe des Objektfeldes kreis zueinander angeordnet, wobei benachbarte zu erzielen, wählt man die Bildverkleinerung des er- Achsen der Periskope sich unter 45° schneiden. Die sten Gliedsystems (Linsen 13 und 15) genau entspre- 50 Gesichtsfelder der Einzelperiskope sollen sich etwas chend der Bildvergrößerung des zweiten Gliedsy- überdecken — dann ist ein Einblicks- bzw. Ausstems (Linsen 14 und 16). So gesehen, kann das erste blickswinkel von 30° erforderlich. Werden hierzu Gliedsystem als ein umgekehrtes galileisches Fern- drei Rhombus-Systeme in der angegebenen .Weise rohr bezeichnet werden, bei dem bekanntlich die verwendet, dann ist zur vollständigen Erfassung des Brennweiten auf der Seite des negativen Gliedes (und 55 Objektfeldes eine seitliche Kopfbewegung von bezüglich des Periskops mit dem Punkt 8) zusam- 440 mm erforderlich; werden dagegen Periskope menfallen oder benachbart sind. Das zweite Gliedsy- nach der Erfindung verwendet, dann ist eine Kopfbestem besteht ebenfalls aus einem galileischen Fern- wegung von nur 353 mm notwendig, wenn ein berohr, dessen gemeinsamer Brennpunkt im Punkt 5 stimmter Gegenstand des Objektfeldes abwechselnd liegt oder diesem benachbart ist. Die beiden optisch 60 von einem und dann vom Nachbarperiskop aus beobkonvergierenden Teilsysteme, d. h. die Linsen 15 und achtet werden soll. Diese Beobachtungsweise ist 16 stehen sich unmittelbar gegenüber, während die beim Kurvenfahren häufig notwendig, beiden optisch divergierenden Teilsysteme, nämlich Zur Vergrößerung oder Verkleinerung des Bildes die Linsen 13 und 14, einander abgewendet sind. des Objektfeldes wird die Bildverkleinerung des er-Zwcckmäßigerweise wird man die Krümmungen der 65 sten Gliedsystems zur Bildvergrößerung des zweiten Linsen 13, 14 einerseits und 18, 19 andererseits Gliedsystems unterschiedlich ausgelegt, gleich ausführen und den Ringspalt 17 in System- Falls Zylinderlinsen zur Anwendung kommen, ist mitte legen. es möglich, beispielsweise die Bildverkleinerung desTo a natural reproduction of the object field arranged in a circle to each other, with adjacent To achieve this, one chooses the image reduction of the er axes of the periscopes intersect at 45 °. the 50 fields of view of the individual periscopes should be something cover the second link system according to the image enlargement - then there is an insight into or out of sight (Lenses 14 and 16). Seen in this way, the first viewing angle of 30 ° may be required. Will do this Limb system as an inverted Galilean distant three rhombus systems in the manner indicated pipe, which is known to be used, is then used to fully capture the Focal lengths on the side of the negative member (and 55 object field a lateral head movement of with regard to the periscope with point 8) a total of 440 mm is required; against it become periscopes fall or are adjacent. The second link system used according to the invention is then a head bestem also consists of a Galilean long-range movement of only 353 mm necessary if a pipe, whose common focal point at point 5 is the correct object of the object field alternately lies or is adjacent to it. The two converging optically from one and then from the neighboring periscope Subsystems, d. H. the lenses 15 and should be observed. This way of observing is 16 are directly opposite each other, while those often necessary when cornering two optically diverging subsystems, namely to enlarge or reduce the image the lenses 13 and 14, are facing away from each other. of the object field, the image reduction is expediently one becomes the curvatures of the 65th link system to enlarge the image of the second Lenses 13, 14 on the one hand and 18, 19 on the other hand, limb system designed differently, execute the same and the annular gap 17 in the system If cylindrical lenses are used, is put in the middle. it possible, for example, to reduce the image size of the

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ersten Gliedsystems nicht oder nicht vollständig 71 entsprechende Fläche, welche also die zweitefirst limb system not or not completely 71 corresponding surface, which is the second

durch eine entsprechende Bildvergrößerung des zwei- Knickung der optischen Achse verursacht, ganz demcaused by a corresponding image enlargement of the two-buckling of the optical axis, quite that

ten Gliedsystems aufzuheben; das Bild des Objektfei- Körper 66 angehört. Bei der angegebenen Aufteilungto cancel the th limb system; the image of the object-free body 66 belongs to. With the specified division

des — oder Teile hiervon — kann dadurch in be- ergeben sich relativ kleine Spiegelflächen 50, 71 undthis - or parts thereof - can result in relatively small mirror surfaces 50, 71 and

stimmter Weise verzerrt, z. B. gepreßt werden, wäh- 5 70, so daß der Aufwand zur Herstellung dieser Spie-distorted in some way, e.g. B. be pressed, while 5 70, so that the effort for the production of this game

rend noch eine Gesichtsfeldvergrößerung vorliegt. gelflächen in gemäßigtem Rahmen bleibt.There is still an enlargement of the field of view. gel areas remains in a moderate framework.

F i g. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Die Krümmung der Linsen 66 und 64 ist so gePeriskops, bei welchem der Ausblickswinkel bzw. wählt, daß deren jeweiliger bildseitiger reeller oder dessen Grenzwinkel in einer Horizontalebene durch virtueller Brennpunkt im Punkt 5 liegt. Die Zylinderein doppeltes, galileisches System und in einer Verti- io linsen 63 und 65 sind so gekrümmt, daß ihr jeweilikalebene durch ein Zusatzsystem mit Sammellinsen ger objektseitiger, reeller oder virtueller Brennpunkt bestimmt ist. Das Periskop enthält einen ebenen im Punkt 8 zu liegen kommt. Die Zylinderlinsen 55 Spiegel 50, als optisch divergierende Teilsysteme und 56 sind so gekrümmt und angeordnet, daß sie im zwei konkave Linsen 63 und 64, als dazugehörige mittleren Bereich des Preiskops einen gemeinsamen optisch konvergierende Teilsysteme zwei konvexe 15 Brennpunkt besitzen und daß der jeweils andere Linsen- und Prismenkörper 65 und 66, welche Brennpunkt entweder in Vertikalebenen als Austrittgleichzeitig als prismatische Umlenksysteme wirken spupille oder als Eintrittspupille angesprochen wer- und als zusätzliche optisch konvergierende Teilsy- den kann. Im gezeichneten Beispiel fallen die Pupilsteme zwei konvexe Zylinderlinsen 55 und 56. len mit den Punkten 5 und 8 zusammen; dies ist je-F i g. 3 shows a further exemplary embodiment of a periscope in such a way that the curvature of the lenses 66 and 64 is selected so that the respective real or critical angle on the image side lies in a horizontal plane through the virtual focal point at point 5. The cylinders, a double Galilean system and in a vertical lens 63 and 65, are curved in such a way that their respective plane is determined by an additional system with converging lenses with real or virtual focal point on the object side. The periscope contains a plane that comes to rest at point 8. The cylindrical lenses 55, mirrors 50, as optically diverging subsystems and 56 are curved and arranged so that they have a common optically converging subsystem two convex 15 focal points in the two concave lenses 63 and 64, as the associated central area of the price head, and that the other lenses and prism bodies 65 and 66, which focal points either act as an exit pupil in vertical planes at the same time as prismatic deflection systems or can be addressed as an entrance pupil and can be used as additional optically converging partial syringes. In the example shown, the pupil stems of two convex cylindrical lenses 55 and 56 coincide with points 5 and 8; this is every-

Die beiden Linsen 65 und 66 weisen zur Seite der 20 doch nicht erforderlich. Häufig ist es erwünscht, daß Linsen 63 und 64 plane Flächen 78 und 79 auf, wäh- die Austrittspupille in einer Mindestentfernung (z. B. rend sie an einander zugekehrten Flächen 68 und 69 von 150 mm) vor der letzten Linsenfläche liegt; für zylinderförmig ausgebildet sind. Zwischen den Flä- diesen Fall ist es zweckmäßig im gemeisamen Brennchen 68 und 69 ist ein Spalt 67 vorgesehen. Durch punkt der Linsen 55, 56 eine zylindrische Zerstreudie Ausbildung der Linsen 65 und 66 als prismati- 25 ungslinse anzuordnen, deren Krümmung in der sehe Umlenksysteme ist der mittlere Teil der opti- Ebene der Linsen 55, 56 wirksam ist und die die gesehen Achse geknickt, so daß an Stelle des Teilstük- wünschte Mindestenfernung der Austrittspupille einkes 22 der optischen Achse nach F i g. 1 nunmehr zustellen gestattet. In der Austrittspupille ist für die Teilstücke 25 und 26 entstehen. Hierzu ist eine Spie- Krümmungsebenen der Linsen 55, 56, welche im allgelfläche 71 des Prismenkörpers 65 vorgesehen. 30 gemeinen Vertikalebenen sind, der vergrößerte Aus-The two lenses 65 and 66 point to the side of FIG. 20, but not necessary. It is often desirable that Lenses 63 and 64 have flat surfaces 78 and 79, while the exit pupil is at a minimum distance (e.g. rend it lies on facing surfaces 68 and 69 of 150 mm) in front of the last lens surface; for are cylindrical. Between the surfaces, it is useful in this case in the common burning 68 and 69 a gap 67 is provided. Through the point of the lenses 55, 56 a cylindrical dispersion Formation of the lenses 65 and 66 as prismati- 25 ungslinse to be arranged, the curvature in the see deflection systems is the middle part of the optical plane of the lenses 55, 56 is effective and the seen Axis bent so that the desired minimum distance of the exit pupil is reduced in place of the part 22 of the optical axis according to FIG. 1 is now allowed to be delivered. In the exit pupil is for the Sections 25 and 26 are created. For this purpose, there is a mirror plane of curvature of the lenses 55, 56, which is in the universal surface 71 of the prism body 65 is provided. 30 are common vertical planes, the enlarged

Die Flächen 72 und 73 des Prismenkörpers 65 blickswinkel oben-unten gegeben, während das durch verlaufen parallel zu den Teilstücken 25 bzw. 26 der den vergrößerten Grenzwinkel vergrößerte Objektoptischen Achse. Der Prismenkörper 66 ist in der feld rechts-links durch Kopfbewegungen erfaßt wird. Art "eines Rhombusprismas gestaltet, wobei die Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 waren jeweils schräge Seite als spiegelnde Fläche 70 ausgeführt ist. 35 Zylinderlinsen 63, 64, 65, 66 für die optisch divergie-Zur Seite des divergierenden Teilsystems hin liegt die renden Teilsysteme und die optisch konvergierenden zum Teilstück 23 der optischen Achse senkrecht ste- Teilsysteme verwendet worden. Es ist jedoch auch hende Grenzfläche79. möglich, spärische Linsen für diese Teilsysteme zuThe surfaces 72 and 73 of the prism body 65 viewing angle up-down given while that through run parallel to the sections 25 and 26 of the object optical axis enlarged the enlarged critical angle. The prism body 66 is in the right-left field is detected by head movements. Art "of a rhombic prism, with the In the exemplary embodiment according to FIG inclined side is designed as a reflective surface 70. 35 cylindrical lenses 63, 64, 65, 66 for the optical divergence for On the side of the diverging subsystem lies the generating subsystems and the optically converging ones to the section 23 of the optical axis perpendicular ste- subsystems have been used. However, it is too moving interface79. possible to use spherical lenses for these subsystems

Der Spiegel 50 ist um 35° gegenüber dem Teil- verwenden, während die zusätzlichen optisch konverstück 21 der optischen Achse geneigt, das Teilstück 40 gierenden Teilsysteme 55, 56 für binokularen Ein-25 der optischen Achse ist um 20° gegenüber der blick als Zylinderlinsen ausgeführt werden.
Fläche 71 geneigt, so daß demnach die Fläche 70 Es ist weiterhin möglich, drei zusätzliche optisch einen Winkel von 55° mit dem Teilstück 26 der op- konvergierende Teilsysteme vorzusehen, von denen tischen Achse einschlägt. Zwischen den Teilstücken die Brennpunkte des mittleren Systems mit den 21 und 25 der optischen Achse liegt ein Winkel von 45 Brennpunkten der Nachbarsysteme zusammenfallen. 110°, zwischen den Teilstücken 26 und 23 der opti- Es kann dann die dritte Spiegelung der optischen sehen Achse ein Winkel Von 70°. Es ist natürlich Achse (z. B. durch die Spiegelfläche 71) entfallen, auch möglich die Prismenkörper 65 und 66 nach der Diese Lösung kommt vor allem bei langen Systemanderen Seite geknickt auszuführen, so daß die opti- längen in Frage, wobei gegebenenfalls noch Feldlinsche Achse mit ihrem Teilstück 21 eine Knickung um 50 sen zur Strahlenknickung erforderlich sind.
70° und mit ihrem Teilstück 23 um 110° erfährt. Als Werkstoff für die Linsen kommt Glas oder Es ergibt sich dann im mittleren Teil eine etwa spie- Kunststoff in Betracht. Die Linsenzwischenräume gelbildliche Gestaltung des Periskops. können durch Luft oder durch ein anderes MaterialThe mirror 50 is 35 ° compared to the partial use, while the additional optically converging 21 inclined to the optical axis, the portion 40 yawing subsystems 55, 56 for binocular one-25 of the optical axis is designed as cylindrical lenses by 20 ° compared to the view will.
Surface 71 is inclined so that surface 70 can accordingly be provided. It is furthermore possible to provide three additional optically an angle of 55 ° with section 26 of the op-converging subsystems, of which the table axis takes place. Between the sections, the focal points of the middle system with the 21 and 25 of the optical axis, there is an angle of 45 focal points of the neighboring systems. 110 °, between the sections 26 and 23 of the opti- It can then see the third reflection of the optical axis at an angle of 70 °. The axis (e.g. due to the mirror surface 71) is of course omitted, and the prism bodies 65 and 66 can also be designed bent on the other side, especially with long systems, so that the optimal lengths are possible, with field lenses possibly also being used Axis with its section 21 a kink by 50 sen for beam kinking are required.
70 ° and experiences with its section 23 by 110 °. The material used for the lenses is glass or, in the middle part, a roughly mirror-like plastic is possible. The spaces between the lenses gel-like design of the periscope. can by air or by another material

Der mittlere Teil des Periskops soll stets so gestal- ausgefüllt sein, dessen Brechkraft möglichst geringThe middle part of the periscope should always be filled in such a way that its refractive power is as low as possible

tet werden, daß der Knick der Teilstücke 25 und 26 55 ist. Dabei ist es möglich, zur Kompensation bestimm-that the kink of the sections 25 and 26 is 55. It is possible to determine the compensation

der optischen Achse immer im Bereich einer zu ter Fehler und Erzielung gewünschter Eigenschaftenthe optical axis is always in the area of a defect to be met and the desired properties are achieved

einem einzigen Körper gehörenden Fläche 71 statt- Materialkombinationen Glas-Kunststoff durchzufüh-surface 71 belonging to a single body instead of glass-plastic material combinations

findet. Dagegen ist es möglich, daß eine der Fläche ren.finds. On the other hand, it is possible that one of the surfaces ren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (9)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Periskop zum binokularen Betrachten eines Objektfeldes aus einer Deckung heraus, bei dem ein Umlenkspiegel das Bild des Objektfeldes durch mindestens zwei optische Gliedsysteme auf einen oder mehrere weitere Umlenkspiegel abbildet, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Gliedsysteme zwei Galilei-Fernrohre sind und mindestens aus je einem optisch divergierenden und je einem optisch konvergierenden Teilsystem bestehen, und deren Brennpunkte auf jeweils einer Seite des zugehörigen Gliedsystems auf der optischen Achse zusammenfallen oder nahe beieinanderliegen, wobei die optisch konvergierenden Teilsysteme als den Periskopraum ausfüllende, einander berührende oder nahe beieinanderliegende optisch brechende Blockkörper (15, 16, 65, 66) ausgebildet sind, und daß die Gliedsysteme paarweise mit einander gegenüberstehenden konvergierenden Teilsystemen angeordnet sind.1. Periscope for binocular viewing of an object field from a cover, in which a deflecting mirror depicts the image of the object field through at least two optical link systems on one or more further deflection mirrors, characterized in that the optical link systems are two Galilean telescopes and at least each consist of one optically diverging and one optically converging subsystem, and the focal points of which coincide on one side of the associated limb system on the optical axis or are close to one another, with the optically converging subsystems filling the periscope space, touching one another or optically refractive block bodies lying close to one another (15 , 16, 65, 66) are formed, and that the link systems are arranged in pairs with opposing converging sub-systems. 2. Periskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden optischen Gliedsysteme etwa gleich groß sind und optisch konvergierende Teilsysteme (15, 16, 65, 66) enthalten, deren voneinander abgewendete Grenzflächen (28, 29 bzw. 78, 79) der jeweils zugekehrten Grenzfläche der divergierenden Teilsysteme (13, 14 bzw. 63, 64) unmittelbar benachbart sind.2. Periscope according to claim 1, characterized in that the two optical link systems are approximately the same size and contain optically converging subsystems (15, 16, 65, 66), their facing away from one another boundary surfaces (28, 29 or 78, 79) of the respective facing boundary surface the diverging subsystems (13, 14 or 63, 64) are immediately adjacent. 3. Periskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem ersten Gliedsystem und nach dem zweiten Gliedsystem jeweils zusätzlich konvergierende Teilsysteme (55, 56) vorgesehen sind, deren Brennpunkte mit denen der übrigen Teilsysteme zusammenfallen.3. Periscope according to claim 1 or 2, characterized in that in front of the first limb system and after the second link system, converging subsystems (55, 56) are additionally provided in each case whose focal points coincide with those of the other subsystems. 4. Periskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Anpassung an ein rechteckig begrenztes Objektfeld die divergierenden Teilsysteme (13, 14, 63, 64) parallel zur Breitseite des Objektfeldes und die zusätzlichen konvergierenden Teilsysteme (55, 56) senkrecht zur Breitseite des Objektfeldes wirken.4. Periscope according to claim 3, characterized in that in adaptation to a rectangular delimited Object field the diverging subsystems (13, 14, 63, 64) parallel to the broad side of the Object field and the additional converging subsystems (55, 56) perpendicular to the broadside of the object field. 5. Periskop nach Anspruch 1 und einem der darauffolgenden, dadurch gekennzeichnet, daß im bildseitigen Gliedsystem (14, 16) ein Umlenkspiegel (20) zwischen dessen konvergierendem Teilsystem (16) und divergierendem Teilsystem (14) angeordnet ist.5. Periscope according to claim 1 and one of the subsequent claims, characterized in that in the image-side link system (14, 16) a deflecting mirror (20) between its converging one Subsystem (16) and diverging subsystem (14) is arranged. 6. Periskop nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bildseitige Umlenkspiegel (20) dem konvergierenden Teilsystem (16) als schräge Seitenfläche angehört.6. Periscope according to claim 5, characterized in that the image-side deflecting mirror (20) belongs to the converging subsystem (16) as an inclined side surface. 7. Periskop nach Anspruch 1 und einem der darauffolgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gliedsysteme (63, 65 bzw. 64 66) je einen weiteren Umlenkspiegel (71 bzw. 70) enthalten.7. Periscope according to claim 1 and one of the subsequent claims, characterized in that the link systems (63, 65 or 64, 66) each contain a further deflecting mirror (71 or 70). 8. Periskop nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlenkspiegel (71) des objektseitigen Gliedsystems (63, 65) dessen konvergierendem, als Blockkörper ausgebildetem Teilsystem (65) als Seitenfläche angehört.8. Periscope according to claim 7, characterized in that the deflecting mirror (71) of the object-side Link system (63, 65) its converging subsystem designed as a block body (65) belongs as a side face. 9. Periskop zum Betrachten eines rechteckförmig begrenzten Objektfeldes nach Anspruch 1 und einem der darauffolgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Divergenz und Konvergenz der Teilsysteme in Ebenen geschaffen sind, welche zumindest einer Rechteckseite des Objektfeldes und der optischen Achse parallel sind.9. Periscope for viewing a rectangularly delimited object field according to claim 1 and one of the subsequent ones, characterized in that the optical divergence and convergence of the subsystems are created in levels, which at least one side of the rectangle of the The object field and the optical axis are parallel.