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Illfrarotbetriebene Ferasehpinnplitung.
Die Erfindung betrifft eine infrarotbetriebene Fernseheinrichtung, insbesondere für militärische
Zwecke, und besteht darin, dass deren Aufnahmegerät als Zielvorrichtung auf dem zu richtenden Gerät, z. B. auf der Lafette eines Geschütztes, sitzt. Die Erfindung ermöglirht ein sicheres Zielen, sowohl in vollkommener Dunkelheit, als auch durch Nebel und Wolken hindurch, so dass sie insbesondere für militärische Zwecke von besonderem Vorteil ist.
Die infraroten Strahlen, wie sie z. B. im Tageslicht vorkommen oder von einem Scheinwerfer ausgestrahlt werden, besitzen eine hohe Durchdringungsfähigkeit für trübe Medien, können aber vom menschlichen Auge nicht mehr wahrgenommen werden. Mit einer Fernsehanlage mit infrarotempfindlicher Zelle gelingt es nun, diese Strahlen sichtbar zu machen, so dass man mit einer solchen Anlage auch durch Nebel sehen kann. Es hat sich gezeigt, dass auch Wolken und Wasser, Rauch und künstliche Vernebelung weitgehend durchdrungen werden können, wenn mit infraroten Strahlen von nicht knapp an das sichtbare Gebiet angrenzender, sondern etwas längerer Wellenlänge gearbeitet wird, d. h. wenn die photoelektrische Zelle für diesen Bereich empfindlich ist.
Die Verwendung eines vor die Zelle bzw. einen zusätzlichen Scheinwerfer geschalteten Filters ist vorteilhaft. Die in Betracht kommenden, Wellenlängen gruppieren sich um den Wert von ein Mikron bzw. liegen über diesem Wert. Die erfindungs- gemässe Verwendung einer solchen Fernseheinrichtung als Zielvorrichtung ist für militärische Zwecke, z. B. zur Durchführung und Abwehr von Luftangriffen und für den Seekrieg, von besonderem Vorteil.
Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt. Es zeigt Fig. 1 ein mit der Fernsehanlage ausgestattetes Maschinengewehr in Seitenansicht, Fig. 2 das Schema einer Ausführungsform der Fernsehanlage, Fig. 3 eine Verbindung der Fernsehanlage mit einem Scheinwerfer, Fig. 4 ein mit der Fernsehanlage ausgestattetes Geschütz in Seitenansicht und Fig. 5 die Seitenansicht eines Unterseebootes mit Fernsehanlage.
Gemäss Fig. 1 der Zeichnung ist das optische Aufnahmegerät. M der Fernsehanlage an der Zielvorrichtung eines Maschinengewehrs 25 angebracht bzw. an deren Stelle gesetzt. Das Wiedergabegerät befindet sich in einem getrennten Kasten 26. der ein Bildfenster 27 aufweist und zweckmässig auch den notwendigen Verstärker und Hilfseinrichtungen enthält. Auf dem Bildfenster 27 erscheint die in der Sichtrichtung des Aufnahmegerätes 2+ liegende Gegend, so dass man auch bei Nebel die in dieser befindlichen Gegenstände oder Personen, z. B. feindliche Soldaten oder Flugzeuge, beobachten kann. Künstliche Vernebelung, Wolken oder Dunkelheit stören die Beobachtung nicht.
Da das Auf- nahmegeräte nur eine Optik und eine photoelektrische Zelle (lkonoskop od. dgl.) enthalten muss, kann es klein gehalten werden und wirkt daher am ilaschinengewehr nicht störend. Durch Neigen des Aufnahmegerätes, etwa durchDrehen um eine waagerechte Achse, kann, wie durch den üblichen Aufsatz, die Zielsicherheit über die ganze Schussweite gesichert werden. Zum Teil kann dies auch durch Vertikalverschiebung des Fadenkreuzes über dem Bildfenster geschehen. Im Aufnahmegerät wird vorteilhaft eine auf Unendlich eingestellte Optik geringer Brennweite verwendet. Der Umstand, dass diese ein verkehrtes Bild liefert, ist wesenlos, da das Bildfenster der Wiedergabeapparatur so angebracht werden kann, dass eine aufrechte Wiedergabe erzielt wird.
Die Bedienungsperson muss nicht unbedingt unmittelbar hinter dem Maschinengewehr verweilen, sondern kann dieses auch aus besserer Deckung, z. B. aus einem darunter befindlichen Graben nach dem Bild am Schirm 27, mittels Gestänge od. dgl. bedienen. Die Zielsicherheit ist vollkommen unabhängig von den Sichtverhältnissen. Neben dem Aufnahmegerät. 24 kann selbstverständlich auch eine normale Zielvorrichtung vorgesehen sein.
Fig. 2 zeigt das Schema einer Ausführungsform der Sehanlage, wie sie zur praktischen Verwendung in Verbindung mit Kampfgeräten geeignet ist. Als Aufnahmeorgan wird eine photoelektrische Zelle 28
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verwendet, welche nach dem System ,,Zworykin'' gebaut ist (Ikonoskop). Die Zelle ist eine Speicherzelle. Sie wird während der Aufnahmezeit auf ihrer ganzen aktiven Fläche dauernd belichtet und im Gegensatz zu normalen Zellen mit Nipkowscheibe oder Spiegelrad (optische Abtastung) mittels eines Elektronenstrahls abgetastet (elektrische Abtastung).
Zu diesem Zwecke enthält die Zelle ähnlich wie eine Braun'sche Röhre eine Glühkathode mit Elektronenlinse und eine Anode mit Bohrung für
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welcher die von der Zelle 28 gelieferten Stromimpulse (Steuerspannung) über einen mehrstufigen Verstärker 39 zugeführt werden. Die für die Zelle 28 und die Röhre ? N zur Bildzerlegung und Zusammensetzung notwendigen Hilfsspannungen (Kippschwingungen für Zeilen- und Bildspannung) werden erfindungsgemäss derselben Hilfseinrichtung entnommen. Das in Fig. 2 dargestellte Kippgerät 30 besitzt die Klemmen 31 für die Bildspannung und 32 für die Zeilenspannung. Die für die Zelle 28 benötigten geringeren Bild- und Zeilenspannungen werden von Spannungsteilen 33 und 34 abgegriffen.
Die Schaltung der Anoden, Glühkathodenheizungen und der reinen Elektronenstrahlenblende (an Zelle dz ist der Einfachheit halber auf der Zeichnung nicht dargestellt. Aufnahme-und Wiedergabegerät sind mechanisch voneinander unabhängig und werden vorteilhaft getrennt ausgeführt. Svii- chronisierungsfehler sind ausgeschlossen. Die Zelle 28 ist in Verbindung mit einer optischen Anordnung
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ein Okular 36 enthält. Die Eigenschaft eines solchen Systems, verkehrte Abbildungen zu liefern, stört, wie bereits erwähnt, in diesem Falle nicht. Durch Versehiebung der Linse 35 entsprechend dem Doppel- pfeil. 37 kann auf das zu betrachtende, z. B. zu beschiessende Objekt scharf eingestellt werden.
Die Stellung der Linse lässt dann die Entfernung des betrachteten Objektes erkennen. Die notwendige Verschiebung und damit die Genauigkeit der Entfernungsbestimmung ist umso grösser, je grösser die Brennweiten der verwendeten Linsen sind. Die hiedurch gegebene Möglichkeit der Entferung@ bestimmung kann zur Einstellung des Aufsatzes eines Geschützes, Maschinengewehres od. dgl. benutzt werden. In den Strahlengang ist zweckmässig noch ein optisches Filter 38 geschaltet, welches nur die infraroten Strahlen des Spektrums passieren lässt. Aufnahme-und Wiedergabegerät können gegebenen- falls auch baulich vereinigt und der Wiedergabebildschirm z.
B. in der Verlängerung der optischen Achse des Aufnahmegerätes angeordnet werden, so dass die Apparatur wie eine normale optische Anordnung ohne elektrische Zerlegung zu handhaben ist. An Stelle eines Ikonoskopes kann auch eine Elektronenkamera andern Systems verwendet werden. Theoretisch kann die Aufnahmeapparatur auch mit Nipkowseheibe oder Spiegelrad arbeiten. Jedoch benötigt man bei einer solchen Anordnung zur Erzielung einer guten Wiedergabe äusserst hohe Beleuehtungsstärken.
Um auch bei Nacht die Vorteile der erfindungsgemässen Einrichtung ausnützen zu können, wird noch ein zusätzlicher Scheinwerfer verwendet, der jedoch kein sichtbares Licht, sondern nur infrarote, für das menschliche Auge unsichtbare Strahlen aussendet und der daher auch vom Gegner nicht wahrgenommen und beschossen werden kann. Dieser Scheinwerfer wird erfindungsgemäss mit dem optischen Aufnahmegerät der Fernsehanlage bzw. dem mit diesem ausgerüsteten Kampfgerät derart gekoppelt, dass bei allen Stellungen desselben Licht-und Sichtriehtung parallel verlaufen bzw. identisch sind.
Fig. 3 zeigt den Zusammenbau der Fernsehanlage mit einem Militärscheinwerfer. Der Scheinwerfer 13 besteht aus einer Glühlampe 14, z. B. einer üblichen Scheinwerferlampe von etwa 100 Watt, und einem zweckmässig korrigierten Hohlspiegel 15. Das Maximum der Lichtausstrahlung einer Glühlampe liegt bekanntlich im ultraroten Gebiet. Vor die Strahlöffnung ist ein nur für unsichtbare intra-
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Das optische Aufnahmegerät 9 der Fernsehanlage, das aus der Optik 2 und dem Ikonoskop 10 besteht, ist mit dem Scheinwerfer 13 direkt verbunden ; Licht-und Siehtrichtung sind gleich. Das optische Wiedergabegerät 11 mit Braun'scher Röhre 1'1 ist rückwärts angebaut. Die ganze Anlage wird zweck- mässig, wie bei Scheinwerfern üblich, auf einem Fussgestell drehbar angeordnet, kann aber selbstverständlich auch an einem Geschütz od. dgl. angebracht sein.
Für die Durchdringung von Wolken, Rauch und künstlicher Vernebelul1g muss die spektrale Empfindlichkeit der photoelektrischen Zelle bei Wellenlängen von der Grössenordnung ein Mikron (bzw. zweckmässig noch darüber@ noch wesentlich sein, wie dies z. B. bei Thalliumsulfidzellen der Fall
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anvisieren und abschiessen : Flugzeuge können, durch Wolken der normalen Sicht entzogen, bombardieren, und es besteht die Möglichkeit einer zielsicheren Besehiessung auch bei künstlicher Vernebelung. Gegenüber einem nicht derart ausgerüsteten Gegner kann man, durch Vernebelung gedeckt, wirkungsvoll Kriegshandlungen vornehmen.
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Schiffsgeschützes.
Am Gesehützkörper ist das optische Aufnahmegerät 17 derart befestigt, dass seine optische Achse mit der vertikalen Verstellebene des Gesehützlaufes parallel verläuft. Das das Bildfeld enthaltende Wiedergabegerät 18 ist an das Aufnahmegerät 17 unmittelbar angebaut. Das Bildfeld enthält ein Fadenkreuz od. dgl., mittels welchem genau gezielt werden kann. Setzt man vor die Zelle
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des optischen Aufnahmegerätes eine Optik grosser Brennweite (Fernrohr oder Teleobjektiv), so kann man durch Scharfeinstellen des Bildes auch die Entfernung des zu treffenden Objektes und damit den Aufsatz bestimmen.
Die Vorrichtung zur Verstellung der Rohrneigung kann auch vorteilhaft mit der Linsenverstellvorrichtung verbunden werden, so dass sich bei Scharfeinstellung des Bildes auch selbsttätig der richtige Schusswinkel einstellt. Die angegebene Anordnung kann insbesondere auch an Fliegerabwehrgeschützen angebracht werden.
Bei Anbringung der Sehanlage an einer Bombenabwurfvorrichtung zum Zielen durch Wolken wird das Aufnahmegerät in der Visierrichtung angebracht, welche je nach der Fluggeschwindigkeit, der Höhe und den Windverhältnissen von der Senkrechten verschieden ist.
Infolge des hohen Durchdringungsvermögells der infraroten Strahlen geeigneter Wellenlänge ist mit Hilfe der erfindungsgemässen Einrichtung auch ein Sehen unter Wasser über grössere Distanzen möglich.
Fig. 5 zeigt Anwendungsarten der Einrichtung an einem Unterseeboot. Die Fernseheinriehtung kann hier an Stelle des bisher üblichen Sehrohres verwendet werden, dessen Kielwasser einem über dem Wasserspiegel befindlichen Beobachter auffällt, während sich bei Wegfall des Sehrohres das Boot ganz dessen Sicht entzieht. Das optische Aufnahmegerät wird zweckmässig am Kommandoturm des Tauchbootes drehbar angebracht. Die Sichtlinie 20 wird zwar an der Wasseroberfläche gebrochen, doch hat dies praktisch keinen Nachteil, da für das Abschiessen eines Torpedos nur ein Zielen in der horizontalen Ebene notwendig ist.
Bei stärkerer Wellenbewegung, bei welcher auch das bisher übliche Sehrohr versagt, ist eine Sicht unterhalb des Wasserspiegels (Sichtlinie 23) möglich. Umgekehrt können aber auch Unterseeboote mit Hilfe einer solchen Anlage von Schiffen, Zerstörern, Flugzeugen u. dgl. entdeckt und vernichtet werden. Die Sehanlage ermöglicht auch die Entdeckung und Umgehung von unter dem Wasserspiegel liegenden Hindernissen, wie Minen, U-Bootnetze od. dgl.. gefährliche Klippen, Felsblöcke usw. In Fig. 5 sind ferner noch Sichtgeräte ; M und. ? zur Sicht vor und unter dem Bug angebracht, was auch bei andern Schiffen für die rechtzeitige Sichtung von Minen od. dgl. vorteilhaft ist.
Das optische Aufnahmegerät befindet sich zweckmässig im Innern des Schiffskörpers hinter einem Fenster, das Wiedergabegerät kann z. B. im Kommandoturm angebracht sein.
Als Sichtgerät kann in allen Fällen auch eine Photozelle in Verbindung mit einer ein-bzw. angebauten geometrischen Elektronenoptik verwendet werden, bei welcher die durch die infraroten Strahlen ausgelösten Elektronen unmittelbar einen Fluoreszenzschirm zum Aufleuchten bringen. Diese Ausführungsform hat den Vorteil grosser Einfachheit. Dagegen ist bei punktweise Abtastung eine hohe Verstärkung durch Elektronenröhren möglich und Aufnahme-und Wiedergabegerät können an verschiedenen Stellen angebracht werden.
PATENT-ANSPRUCHE : 1. Infrarotbetriebene Fernseheinrichtung, dadurch gekrnnzeichnet, dass deren Aufnahmegerät als Zielvorrichtung auf dem zu richtenden Gerät, z. B. auf der Lafette eines Geschützes, sitzt.