กล้องปริซึมเป็นอุปกรณ์สำหรับสังเกตการณ์เหนือ รอบๆ หรือผ่านวัตถุ สิ่งกีดขวาง หรือสภาวะที่ขัดขวางการสังเกตการณ์โดยตรงจากตำแหน่งปัจจุบันของผู้สังเกตการณ์^{[ 1 ] [ 2 ]}

ในรูปแบบที่ง่ายที่สุด ประกอบด้วยตัวเรือนภายนอกที่มีกระจกอยู่ที่ปลายแต่ละด้าน โดยตั้งขนานกันที่มุม 45° อุปกรณ์ปริซึมรูปแบบนี้ เมื่อเพิ่มเลนส์ธรรมดาสองตัวเข้าไป ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการสังเกตการณ์ในสนามเพลาะในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 1บุคลากรทางทหารยังใช้ปริซึมในป้อมปืน บางกระบอก และในยานเกราะอีก ด้วย ^{[ 1 ]}

กล้องปริซึมที่ซับซ้อนกว่าซึ่งใช้ปริซึมหรือใยแก้วนำแสง ขั้นสูง แทนกระจกเงาและให้กำลังขยายนั้นถูกนำมาใช้ในเรือดำน้ำและในสาขาวิทยาศาสตร์ต่างๆ การออกแบบโดยรวมของกล้องปริซึมเรือดำน้ำแบบคลาสสิกนั้นเรียบง่ายมาก คือ กล้องโทรทัศน์สองตัวที่หันเข้าหากัน หากกล้องโทรทัศน์ทั้งสองมีกำลังขยายต่างกัน ความแตกต่างระหว่างกำลังขยายทั้งสองจะทำให้เกิดกำลังขยายหรือการลดขนาดโดยรวม

โยฮันเนส เฮเวลิอุสได้บรรยายถึงกล้องส่องทางไกลแบบแรก (ซึ่งเขาเรียกว่า "โพเลโมสโคป") ที่มีเลนส์ไว้ในผลงานของเขาชื่อSelenographia, sive Lunae descriptio [การศึกษาดวงจันทร์ หรือเรื่องราวเกี่ยวกับดวงจันทร์] ในปี ค.ศ. 1647 เฮเวลิอุสเห็นว่าสิ่งประดิษฐ์ของเขามีประโยชน์ในด้านการทหาร

Mikhail Lomonosovประดิษฐ์ "ท่อออปติคอล" ซึ่งมีลักษณะคล้ายกับปริซึมสโคป ในปี พ.ศ. 2477 ได้มีการนำไปใช้ในเรือดำน้ำที่ออกแบบโดย Karl Andreevich Schilder ^{[ 3 ]}

ในปี พ.ศ. 2397 Hippolyte Marié-Davyได้ประดิษฐ์กล้องส่องทางไกลสำหรับเรือดำน้ำเป็นครั้งแรก โดยประกอบด้วยท่อแนวตั้งที่มีกระจกขนาดเล็กสองบานติดอยู่ที่ปลายแต่ละด้านทำมุม 45° Simon Lakeใช้กล้องส่องทางไกลในเรือดำน้ำของเขาในปี พ.ศ. 2445 Sir Howard Grubbได้พัฒนาอุปกรณ์นี้ให้สมบูรณ์ยิ่งขึ้นในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 1 ^{[ 4 ]} Morgan Robertson (พ.ศ. 2304–2458) อ้างว่า^{[ 5 ]}เคยพยายามจดสิทธิบัตรกล้องส่องทางไกล โดยเขาได้บรรยายถึงเรือดำน้ำที่ใช้กล้องส่องทางไกลในงานเขียนเชิงนิยายของเขา

กล้องปริซึม ซึ่งในบางกรณีติดตั้งกับปืนไรเฟิลถูกนำมาใช้ในสงครามโลกครั้งที่ 1 (พ.ศ. 2457–2461) เพื่อให้ทหาร สามารถ มองเห็นเหนือยอดสนามเพลาะจึงหลีกเลี่ยงการถูกยิงจากฝ่ายศัตรู (โดยเฉพาะจากพลซุ่มยิง) ^{[ 6 ]}ปืนไรเฟิลแบบมีกล้องปริซึมก็ถูกนำมาใช้ในช่วงสงครามเช่นกัน ซึ่งเป็นปืนไรเฟิลสำหรับทหารราบที่เล็งเป้าด้วยกล้องปริซึม ทำให้ผู้ยิงสามารถเล็งและยิงอาวุธจากตำแหน่งที่ปลอดภัยใต้กำแพงสนามเพลาะได้

ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง (ค.ศ. 1939–1945) ผู้สังเกตการณ์และนายทหารปืนใหญ่ใช้กล้องส่องทางไกลแบบปริซึมที่ผลิตขึ้นเป็นพิเศษพร้อมฐานติดตั้งที่แตกต่างกัน บางรุ่นยังสามารถใช้ประเมินระยะห่างไปยังเป้าหมายได้ เนื่องจากได้รับการออกแบบให้เป็นเครื่องวัดระยะแบบสามมิติ

รถ ถังและยานเกราะใช้กล้องส่องทางไกล: ซึ่งช่วยให้คนขับ ผู้บังคับบัญชารถถัง และผู้โดยสารคนอื่นๆ ในรถสามารถตรวจสอบสถานการณ์รอบตัวผ่านทางหลังคารถได้ ก่อนที่จะมีกล้องส่องทางไกล จะมีการเจาะช่องมองตรงในเกราะเพื่อให้ผู้โดยสารมองออกไปข้างนอก กล้องส่องทางไกลช่วยให้มองเห็นภายนอกรถได้โดยไม่ต้องเจาะช่องมองที่แคบกว่าในเกราะด้านหน้าและด้านข้าง ซึ่งช่วยปกป้องรถและผู้โดยสารได้ดียิ่งขึ้น

อุปกรณ์โปรเทคโตสโคปเป็นอุปกรณ์มองภาพแบบปริซึมที่ออกแบบมาเพื่อสร้างช่องมองในแผ่นเกราะ คล้ายกับช่องมองภาพโดยตรง ปริซึมขนาดกะทัดรัดที่อยู่ภายในโปรเทคโตสโคปช่วยให้สามารถปิดช่องมองภาพด้วยแผ่นเกราะที่เว้นระยะห่าง ซึ่งจะป้องกันจุดที่อาจถูกยิงด้วยอาวุธขนาดเล็กได้ โดยมีความแตกต่างของระดับความสูงในการมองเห็นเพียงเล็กน้อย แต่ยังคงต้องตัดแผ่นเกราะออกอยู่ดี

ในบริบทของยานรบหุ้มเกราะเช่นรถถังอุปกรณ์มองภาพแบบปริซึมอาจถูกเรียกว่าเอพิสโคป ก็ได้ ในบริบทนี้ ปริซึมหมายถึงอุปกรณ์ที่สามารถหมุนได้เพื่อให้มุมมองที่กว้างขึ้น (หรือติดตั้งอยู่ในชุดประกอบที่สามารถหมุนได้) ในขณะที่เอพิสโคปนั้นติดตั้งอยู่กับที่

อาจเรียก Periscope ด้วยคำสแลง เช่น "shufti-scope" ^{[ 7 ]}

การพัฒนาที่สำคัญอย่างหนึ่งคือ กล้องส่องทางไกลแบบหมุน ได้ของกุนด์ลาค (Gundlach rotary periscope ) ซึ่งมีส่วนบนที่หมุนได้ พร้อมด้วยปริซึมเสริมที่สามารถเลือกใช้ได้ ซึ่งจะกลับมุมมอง ทำให้ผู้บัญชาการรถถังสามารถมองเห็นได้รอบทิศทาง 360 องศาโดยไม่ต้องขยับที่นั่ง รวมถึงการมองเห็นด้านหลังโดยการใช้ปริซึมเสริม การออกแบบนี้ได้รับการจดสิทธิบัตรโดยรูดอล์ฟ กุนด์ลาคในปี 1936 และถูกนำไปใช้ครั้งแรกในรถ ถังเบา 7-TP ของโปแลนด์ (ผลิตระหว่างปี 1935 ถึง 1939)

ในฐานะส่วนหนึ่งของความร่วมมือทางทหารระหว่างโปแลนด์และอังกฤษก่อนสงครามโลกครั้งที่สองสิทธิบัตรนี้ถูกขายให้กับ Vickers-Armstrong ซึ่งได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมเพื่อใช้ใน รถถัง ของอังกฤษรวมถึง รุ่น Crusader , Churchill , ValentineและCromwellในชื่อVickers Tank Periscope MK.IV

เทคโนโลยี Gundlach-Vickers ถูกแบ่งปันกับกองทัพอเมริกันเพื่อใช้ในรถถังของตน รวมถึงรถถัง Shermanซึ่งสร้างขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการร่วมกันของอังกฤษและสหรัฐอเมริกา เรื่องนี้ก่อให้เกิดข้อโต้แย้งหลังสงครามผ่านการดำเนินคดีทางกฎหมาย: "หลังสงครามโลกครั้งที่สองและการต่อสู้ในศาลอันยาวนาน ในปี พ.ศ. 2490 รูดอล์ฟ กุนด์ลาค ได้รับเงินจำนวนมากสำหรับสิทธิบัตรกล้องส่องทางไกลของเขาจากผู้ผลิตบางราย" ^{[ 8 ]}

สหภาพโซเวียตยังลอกเลียนแบบการออกแบบและนำไปใช้อย่างกว้างขวางในรถถังของตน รวมถึงT-34และT-70แบบจำลองเหล่านี้มีพื้นฐานมาจากยานพาหนะของอังกฤษภายใต้โครงการ Lend-Lease และชิ้นส่วนหลายชิ้นยังคงสามารถใช้ร่วมกันได้ เยอรมนีก็ผลิตและใช้แบบจำลองเช่นกัน^{[ 8 ]}

กล้องเล็งแบบปริซึมถูกนำมาใช้ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองเช่นกัน ในรถถังของอังกฤษ กล้องเล็งแบบปริซึมของวิคเกอร์สจะมีเส้นเล็ง ทำให้ปริซึมด้านหน้าและด้านหลังสามารถจัดแนวให้ตรงกันเพื่อให้ได้ทิศทางที่แม่นยำ ในรถถังรุ่นต่อมา เช่น เชอร์ชิลล์และครอมเวลล์ กล้องเล็งแบบเอพิสโคปที่มีลักษณะคล้ายกันนี้เป็นกลไกเล็งสำรองที่จัดแนวให้ตรงกับกล้องเล็งแบบใบพัดบนหลังคาป้อมปืน

ต่อมา รถถังเชอร์แมนที่สร้างโดยสหรัฐฯ และ รถถัง เซนทูเรียนและ ชา ริโอเทีย ร์ของ อังกฤษ ได้เปลี่ยนกล้องเล็งหลักเป็นกล้องเล็งแบบปริซึมที่แท้จริงในบทบาทหลัก กล้องเล็งแบบปริซึมเชื่อมต่อกับตัวปืนเอง ทำให้สามารถจับภาพการยกขึ้นลงได้ (การหมุนถูกกำหนดไว้เป็นส่วนหนึ่งของป้อมปืนหมุน) กล้องเล็งเป็นส่วนหนึ่งของปริซึมโดยรวม ทำให้พลปืนมีวิสัยทัศน์โดยรวมที่ดีกว่าที่เคยเป็นไปได้ด้วยกล้องเล็งแบบเดิม รถถัง FV4201 Chieftainใช้ TESS (Telescopic Sighting System) ที่พัฒนาขึ้นในช่วงต้นทศวรรษ 1980 ซึ่งต่อมาถูกขายเป็นส่วนเกินเพื่อนำไปใช้กับเครื่องบินPhantom ของกองทัพอากาศอังกฤษ^{[ 9 ] [ 10 ]}

ในปัจจุบัน กล้องปริซึมแบบพิเศษยังสามารถใช้มองเห็นในเวลากลางคืนได้ด้วย กล้องปริซึมแบบฝังภาพ (Embedded Image Periscope หรือ EIP) ที่ออกแบบและจดสิทธิบัตรโดย Kent Periscopes นั้น ให้ฟังก์ชันการทำงานของกล้องปริซึมแบบมาตรฐานสำหรับการมองเห็นสภาพแวดล้อมของรถในเวลากลางวันตามปกติ รวมถึงความสามารถในการแสดงภาพดิจิทัลจากเซ็นเซอร์และกล้องต่างๆ บนรถ (รวมถึงภาพความร้อนและภาพในที่แสงน้อย) โดยภาพที่ได้จะปรากฏ "ฝัง" อยู่ภายในตัวเครื่องและฉายไปยังตำแหน่งการมองที่สะดวกสบาย

กล้องปริซึมช่วยให้เรือดำน้ำสามารถค้นหาเป้าหมายและภัยคุกคามที่อยู่ใกล้เคียงบนผิวน้ำและในอากาศได้เมื่อดำน้ำอยู่ที่ระดับความลึกที่ไม่มากนัก เมื่อไม่ได้ใช้งาน กล้องปริซึมของเรือดำน้ำจะหดกลับเข้าไปในตัวเรือผู้บัญชาการเรือดำน้ำในสภาวะทางยุทธวิธีต้องใช้ดุลยพินิจในการใช้กล้องปริซึม เนื่องจากมันสร้างร่องรอยที่มองเห็นได้ (และอาจตรวจจับได้ด้วยเรดาร์ ) ^{[ 11 ] [ 12 ]}ซึ่งจะทำให้ตำแหน่งของเรือดำน้ำถูกเปิดเผย

ในปี 1854 มารี-เดวี สร้างกล้องส่องทางไกลใต้น้ำแบบง่ายๆ สำหรับใช้ในกองทัพเรือ โดยใช้กระจกเงา ต่อมา โทมัส เอช. ดอว์ตี้ แห่งกองทัพเรือสหรัฐฯได้ประดิษฐ์กล้องส่องทางไกลใต้น้ำแบบปริซึมขึ้นมาใช้ในสงครามกลางเมืองอเมริกาปี 1861-1865

เรือดำน้ำนำกล้องปริซึมมาใช้ตั้งแต่เนิ่นๆ กัปตันอาร์เธอร์ เคร็บส์ดัดแปลงกล้องปริซึมสองตัวบนเรือดำน้ำทดลองGymnote ของฝรั่งเศส ในปี พ.ศ. 2431 และ พ.ศ. 2432 นักประดิษฐ์ชาวสเปนไอแซค เปราล ติดตั้งกล้องปริซึมแบบคงที่ที่ไม่สามารถหดได้บนเรือดำน้ำ Peralของเขา(พัฒนาขึ้นในปี พ.ศ. 2429 แต่ปล่อยลงน้ำเมื่อวันที่ 8 กันยายน พ.ศ. 2431) ซึ่งใช้ปริซึมหลายตัวในการส่งภาพไปยังลูกเรือ (เปราลยังได้พัฒนาไจโรสโคป แบบดั้งเดิม สำหรับการนำทางเรือดำน้ำและเป็นผู้บุกเบิกความสามารถในการยิงตอร์ปิโดขณะอยู่ใต้น้ำ^{[ 13 ]} )

โดยทั่วไปแล้ว การประดิษฐ์กล้องส่องทางไกลแบบพับได้สำหรับใช้ในสงครามเรือดำน้ำ มักได้รับการยกย่องให้เป็นผลงานของไซมอน เลคในปี ค.ศ. 1902 เลคเรียกอุปกรณ์ของเขาว่า "ออมนิสโคป" หรือ "สกาโลมนิสโคป"

นับตั้งแต่ปี 2009 กล้องส่องทางไกลใต้น้ำสมัยใหม่ได้รวมเอาเลนส์สำหรับขยายภาพและทำหน้าที่เหมือนกล้องโทรทรรศน์ โดยทั่วไปแล้วจะใช้ปริซึมและการสะท้อนภายในทั้งหมดแทนกระจกเงา เนื่องจากปริซึมไม่จำเป็นต้องเคลือบผิวสะท้อนแสง จึงมีความทนทานมากกว่ากระจกเงามาก นอกจากนี้ยังอาจมีคุณสมบัติทางแสงเพิ่มเติม เช่นการวัดระยะและการกำหนดเป้าหมาย ระบบกลไกของกล้องส่องทางไกลใต้น้ำโดยทั่วไปใช้ระบบไฮดรอลิกและต้องมีความแข็งแรงมากพอที่จะทนต่อแรงต้านในน้ำ โครงสร้างของกล้องส่องทางไกลอาจรองรับเสาอากาศวิทยุหรือเรดาร์ได้ด้วย

เรือดำน้ำแบบดั้งเดิมจะมีกล้องส่องทางไกลสองตัว คือ กล้องส่องทางไกลสำหรับนำทางหรือสังเกตการณ์ และกล้องส่องทางไกลสำหรับเล็งเป้าหมาย หรือกล้องของผู้บัญชาการ กองทัพเรือในยุคแรกๆ จะติดตั้งกล้องส่องทางไกลเหล่านี้ไว้ในหอควบคุมโดยติดตั้งไว้ด้านหน้าของเรือดำน้ำดีเซลไฟฟ้าที่มีลำตัวแคบ แต่ในเรือดำน้ำของกองทัพเรือสหรัฐฯ รุ่นใหม่ที่มีลำตัวกว้างกว่ามาก กล้องทั้งสองจะทำงานเคียงข้างกัน กล้องส่องทางไกลสำหรับสังเกตการณ์ ใช้สำหรับสแกนผิวน้ำทะเลและท้องฟ้า โดยทั่วไปจะมีมุมมองกว้างและไม่มีกำลังขยายหรือมีกำลังขยายต่ำ ส่วนกล้องส่องทางไกลสำหรับเล็งเป้าหมายหรือ "โจมตี" นั้น มีมุมมองแคบกว่าและมีกำลังขยายสูงกว่า ในเรือดำน้ำสมัยสงครามโลกครั้งที่สองและก่อนหน้านั้น กล้องส่องทางไกลสำหรับเล็งเป้าหมายเป็นวิธีเดียวในการรวบรวมข้อมูลเป้าหมายเพื่อยิงตอร์ปิโดได้อย่างแม่นยำ เนื่องจากโซนาร์ยังไม่ก้าวหน้าเพียงพอสำหรับวัตถุประสงค์นี้ (การวัดระยะด้วยโซนาร์ต้องปล่อยเสียง "ปิง" ที่เปิดเผยตำแหน่งของเรือดำน้ำ) และตอร์ปิโดส่วนใหญ่ไม่มีระบบนำทาง

เรือดำน้ำในศตวรรษที่ 21 ไม่จำเป็นต้องมีกล้องส่องทางไกล เรือดำน้ำชั้นเวอร์จิเนียของกองทัพเรือสหรัฐฯและเรือดำน้ำชั้นแอสตูทของกองทัพเรืออังกฤษใช้เสาโฟโตนิกส์แทน^{[ 14 ]} ซึ่ง ริเริ่มโดยเรือHMS  Trenchant ของกองทัพเรืออังกฤษ โดยเสานี้จะยกชุดเซ็นเซอร์ภาพอิเล็กทรอนิกส์ขึ้นเหนือน้ำ สัญญาณจากชุดเซ็นเซอร์จะเดินทางทางอิเล็กทรอนิกส์ไปยังเวิร์กสเตชันในศูนย์ควบคุมของเรือดำน้ำ แม้ว่าสายเคเบิลที่ส่งสัญญาณจะต้องผ่านตัวเรือดำน้ำ แต่ก็ใช้ช่องเปิดตัวเรือที่เล็กกว่าและปิดผนึกได้ง่ายกว่ามาก ดังนั้นจึงมีราคาถูกกว่าและปลอดภัยกว่าช่องเปิดที่จำเป็นสำหรับกล้องส่องทางไกล การกำจัดท่อแบบยืดหดได้ที่วิ่งผ่านหอควบคุมยังช่วยให้มีอิสระมากขึ้นในการออกแบบตัวเรือรับแรงดันและในการจัดวางอุปกรณ์ภายใน

กล้องปริซึมยังถูกนำมาใช้กับเครื่องบินในส่วนที่มีทัศนวิสัยจำกัด การใช้งานกล้องปริซึมบนเครื่องบินครั้งแรกที่ทราบคือบนเครื่องบินSpirit of St. Louisเครื่องบินVickers VC10มีกล้องปริซึมที่สามารถใช้งานได้ในสี่ตำแหน่งของลำตัวเครื่องบิน^{[ 15 ]} เครื่องบิน ทิ้งระเบิด V-Bomberเช่นAvro VulcanและHandley Page Victor ^{[ 16 ]}และNimrod MR1เป็น "กล้องเล็งด้านบน" ^{[ 17 ]}เครื่องบินทิ้งระเบิดของสหรัฐฯ หลายลำ เช่นB-52ใช้กล้องปริซึมแบบเซ็กซ์แทนต์สำหรับการนำทางทางดาราศาสตร์ก่อนการนำGPS มา ใช้^{[ 18 ]}สิ่งนี้ยังช่วยให้ลูกเรือสามารถนำทางได้โดยไม่ต้องใช้โดมดาราศาสตร์ในลำตัวเครื่องบิน^{[ 19 ] [ 20 ]}กล้องปริซึมฉุกเฉินถูกใช้ใน เครื่องบิน Boeing 737 ทุก รุ่นที่ผลิตก่อนปี 1997 โดยอยู่ใต้ "ที่นั่ง D" ด้านหลังแถวทางออกเหนือปีกเพื่อควบคุมล้อลงจอดเครื่องบินความเร็วสูงและ เครื่องบินความเร็วเหนือเสียง เช่น นอร์ทอเมริกัน X-15ใช้กล้องส่องทางไกลแบบปริซึม

• อควาสโคป
• เครื่องวัดระยะแบบ Coincidence
• เลนส์รีเลย์
• เครื่องวัดระยะ
• กล้องส่องทางไกลรถถัง Vickers MK.IV

เว็บไซต์ Wikibook School Scienceมีหน้าเว็บเกี่ยวกับหัวข้อ: การสาธิตกล้องส่องทางไกลแบบปริซึม

Wikimedia Commons มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับPeriscope

• คู่มือกล้องส่องทางไกลใต้น้ำสำหรับเรือดำน้ำ (The Fleet Type Submarine Online: Submarine Periscope Manual United States Navy Navpers 16165 , มิถุนายน 1979)
• การจำลองกล้องปริซึมในห้องปฏิบัติการฟิสิกส์เสมือนจริง NTNUJAVA
• กล้องปริซึมที่ใช้ในการนำทางด้วยดวงดาวใน Petan.net
• ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับอากาศ
• เดอะ วี-ฟอร์ซถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 11 ธันวาคม 2024 ที่เวย์แบ็กแมชชีน
• กล้องส่องทางไกลนำทางอากาศ เซ็กซ์แทนท์
• กล้องส่องทางไกลแบบเซ็กซ์แทนท์ในเครื่องบิน Douglas DC-8