Gerat zur Wahrnehmbarmachung und Entfernungsmessung von fernen Objekten bei Nacht oder unsichtigem Wetter mit Infrarotstrahlen.
Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Wahrnehmbarmachung und zur Entfernungs- messung von fernen Objekten bei Nacht oder bei unsichtigem Wetter, z. B. zur Verhütung von Kollisionen in der Sexe-nid Luftschiff- fahrt, wobei vom Messort impulsweise ausgesandte Infrarotstrahlen nach Reflexion an dem zu beobachtenden fernen Objekt im Messort wieder empfangen und siehtbar gemacht werden.
Es sind bereits Geräte zur visuellen Beob achtung von fernen Objekten bei Nacht oder bei unsichtigem Wetter bekannt, bei denen von einem kontinuierlich strahlenden Scheinwerfer mit Infrarotfilter für das menschliche Auge unsiehtbare Infrarotstrahlen ausgesandt und nach Reflexion an einem fernen Objekt einem in unmittelbarer Nähe des Infrarotstrahlers angeordneten Bildwandler zugeführt werden.
Dieser Bildwandler formt das auf seiner Photokathode mittels einer Abbildungsoptik entworfene Infrarotbild in ein sichtbares Fluoreszenzbild um, so dass auf dem Fluoreszenzschirm des Bildwandlers ein mehr oder weniger kontrastreiches Abbild des fernen Objektes erseheint. Die hierbei ablaufenden physikalischen Vorgänge werden als bekannt vorausgesetzt und sollen daher nieht weiter dargelegt werden. Diese bereits bekannten Anordnungen gestatten lediglich eine visuelle Beobachtung der bei Dunkelheit oder Nebel für das Auge unsichtbaren Objekte, jedoch ist mit Hilfe dieser bekannten Anordomgen eine Entfernungsmessung nicht möglich.
Es ist auch bereits vorgesehlagen worden, zur Durchführung einer Entfernungsmessung bei Nacht oder bei unsichtigem Wetter von einem Messort in einem durch eine gegebene Steuerwechselspannung festgelegtem Rhythmus intermittierende Infrarotstrahlen auszu- senden, die nach Reflexion an dem fernen Objekt zu einem am Messort angeordneten infrarotempfindlichen Bildwandler gelangen.
Wird nun dieser Bildwandler in irgendeiner an sich bekannten Weise durch die gleiche Steuerwechselspannung beeinflusst, mit der die Tastung des Infrarotstrahlers gesteuert wird, so ist es mit Hilfe eines zwischen der Steuerspannung für den Strahler und der Steuerspannung für den Bildwandler eingesehalteten Phasensehiebers möglieh, die Entfernung des angestrahlten fernen Objektes zu bestimmen, z. B. durch Bestimmung des Phasenwinkels zwischen diesen beiden Steuerspannungen, bei dem das auf dem Bildschirm des Bildwandlers erscheinende Bild des fernen Objelites seine maximale oder minimale Helligkeit bzw. Sichtbarkeit aufweist.
Diese bereits vorgeschlagenen Anordnun- gen zur Entfernungsmessung mittels intermittierender Infrarotstrahlung weisen jedoch einen grossen Nachteil auf, da erst bei richtiger phasengerechter Einstellung des Pha senschiebers ein sichtbares Bild erscheint und somit die dauernde allgemeine übersieht fehlt.
Es kann somit der Fall eintreten, dass z. B. in der Fahrtrichtung ein Hindernis, etwa ein entgegenfahrendes Sehiff, vorhanden ist, dessen Existenz jedoch nicht wahrgenommen wird, weil zufällig der Phasenschieber eine Stellung hat, die nicht der Entfernung zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem ange strahlten Objekt entspricht. In diesem Falle wird somit kein Bild des in der Fahrtrich- tung liegenden Hindernisses erzeugt, so dass die Gefahr einer Kollision besteht.
Dieser, den bereits vorgeschlagenen Anordnungen zur Entfernungsmessung mittels In frarotstrahlung anhaftende Nachteil wird beim Gerät gemäss der Erfindung dadurch beseitigt, dass am Messort ausser einem als Pbersichts- rohr dienenden, mit Gleichspannung betriebenen Bildwandler, der ein stets sichtbares Bild des angestrahlten, fernen Objektes liefert, zur Entfernungsmessung ein Braunsehes Rohr vorgesehen ist, dessen Impulsablenkplattenpaar mit einer Impulsspannung beaufschlagt ist, die von einem von der reflektierten Infrarotstrahlung ausgelösten Photoelek- tronenstrom hergeleitet ist,
und dessen Zeit- ablenkplattenpaar über einen Verstärker und einen Phasenschieber mit einer Wechselspan- nungsquelle verbunden ist, die gleiehzeitig zur Steuerung eines den Infrarotstrahler tastenden Impulsgenerators dient.
Zu diesem Zweck kann eine besondere, im Brennpunkt einer Empfangsoptik angeordnete infrarotempfindliche Photozelle vorgesehen sein, oder an Stelle derselben kann auch die Photokathode des als Übersichtsrohr dienenden Bildwandlers benutzt werden. Diese Photokathode des Bildwandlers wird dann zweckmässig über einen Ubertrager und einen Breitbandverstärker mit dem Impulsablenk- plattenpaar des Braunschen Rohres verbunden.
Wie schon erwähnt, liefert der Bildwand- ler ein stets sichtbares Bild des angestrahlten fernen Objektes und gibt damit einen allge- meinen Überblick über die nähere und weitere Umgebung des Beobachtungsortes. Durch die dem Zeitablenkplattenpaar des Braunschen Rohres zugeführte, z. B. sinusförmige Wech selspannung des für Strahler und Empfänger gemeinsamen Steuergenerators erfährt der Elektronenstrahl des Braunschen Rohres eine geradlinige Auslenkung, so dass sich eine auf dem Leuchtschirm des Braunschen Rohres sichtbare geradlinige Zeitaehse ergibt.
Wird nun der Infrarotstrahler kurzzeitig getastet, und zwar im Rhythmus der Frequenz des gemeinsamen Steuergenerators, so wird der abgehende Sendeimpuls, der in irgendeiner Weise, z. B. durch die vorhandene Streustrahlung des Infrarotlichtes zur infrarotempfindlichen Photozelle des Empfangssystems gelangen kann, eine zackenformige Auslen- kung des Elektronenstrahles des Braunschen Rohres bewirken, da dieser Direktimpuls zu dem Impulsablenkplattenpaar des Braunsehen Rohres gelangt.
Infolge des durch den gemeinsamen Steuergenerator erzwungenen Syn- chronismus zwischen Sendeimpulsfolge und Frequenz der Zeitablenkung erseheint diese Impulszacke auf dem Bildsehirm des Braunschen Rohres als stehendes Bild. Gelangt nun der abgestrachlte Infrarotimpuls nach Reflexion am fernen Objekt wieder zur Empfangs- anordnung zurück, so wird er ebenfalls über die infrarotempfindliehe Photozelle dem gleiehen Impulsablenkplattenpaar des Braunschen Rohres zugeführt. Dieser Reflexionsimpuls bewirkt ebenfalls eine zackenformige Auslen kung des Elektronenstrahles des Braunschen Rohres, die gleichfalls als stehendes Bild erscheint.
Diese Impulszacke erscheint an einer andern Stelle der Zeitaehse des Braunschen Rohres, da der abgestrahlte Sendeimpuls für den Weg vom Strahler bis zum reflektierenden Gegenstand und wieder zurüek zum Emp- fangs-bzw. Messort eine bestimmte Laufzeit benötigt, die abhängig ist von der Entfernung des angestrahlten, reflektierenden Objektes vom Messort. Der Abstand der beiden zackenförmigen Auslenkungen des Elektronenstrah- les des Braunschen Rohres, von denen die eine Impulszaeke dem abgehenden Sendeimpuls und die andere Impulszaeke dem nach Reflexion am fernen Objekt im Messort wieder empfangenen Sendeimpuls (Reflexionsimpuls) zugeordnet ist, bildet somit ein Mass für die Entfernung des fernen angestrahlten Objektes vom Messort.
Zur Durchführung der Entfernungsmes- sung ist auf dem Bildsehirm des Braunschen Rohres zweekmässig eine Me#marke oder Nullmarkierung z. B. in Form eines senkrecht zur Zeitaehse stehenden Striches angebracht.
An diese Nullmarke muss nun zunächst die dem abgehenden Sendeimpuls zugeordnete Impulszacke herangeschoben werden. Dies kann mit Hilfe eines in der Verbindungslei- tung zwischen dem die z. B. sinusförmige AVeehselspannung erzeugenden Steuergenera- tor und dem Impulserzeuger für den Infrarotstrahler angeordneten Phasenschiebers ge schehen.
Nach Einstellung der dem abgehenden Sendeimpuls zageordneten Impulszaeke auf die Nullmarke kann nun ein weiterer, envi- schen dem gemeinsamen, die sinusförmige Steuerspannung erzeugenden Generator und dem Zeitablenkplattenpaar des Braunschen Rohres angeordneter Phasenschieber so eingestellt werden, dass die dem wiederempfange- nen Reflexionsimpuls zugeordnete Impuls zacke in dem Nullpunkt der Zeitaehse des Braunschen Rohres erscheint. Die in diesem Augenblick erfolgende Ablesung des zweckmässig in Entfernungseinheiten geeichten Phasenschiebers ergibt unmittelbar die gesuchte Entfernung des angestrahlten Objektes.
Zweckmässig wird als intermittierend strahlende Infrarotlichtquelle eine Gasent ladungslampe, z. B. eine Quecksilberhoch- drucklampe, verwendet, welche durch äusserst kurzzeitige Steuerimpulse von hoher Spannung kurzzeitig hochgetastet, das heisst für die Dauer eines jeden Steuerimpulses kurz- zeitig stark überlastet wird.
Bei diesen Gas entladungsröhren lässt sich ohne Gefahr für die Lebensdauer dieser Röhren eine kurzzeitige, sehr hohe Xberlastung durehführen, ohne dass die als Integral 1 über diese einzelnen Be lastungsstosse zu denkende Gesamtbelastung unzulässig hoeh wird, Die Impulsfrequenz, das heisst die Anzahl der in einer Sekunde aufeinanderfolgenden Impulse, beträgt mit Vorteil etwa einige hundert Hertz, während die Dauer eines jeden Impulses nur etwa 10-6 bis 10-7 Sekunden betragen kann. Die Kur venform dieser kurzzeitigen Steuerimpulse ist zweckmässig rechteckig, um eine genau definierte Impulsdauer zu erzielen.
Diese kurzzeitigen, möglichst rechteekigen Steuerimpulse von hoher Spannung werden zweckmässig aus einer sinusförmigen Wechsel- spannung abgeleitet, die von dem für Sender und Empfänger gemeinsamen Wechselstrom- erzeuger an sieh beliebiger, jedoch konstanter Frequenz erzeugt wird. Zu diesem Zwecke kann die Steuerweehselspannung einem Impulsgenerator zugeführt werden, wo sie durch Übersteuerung einer Elektronenrohre mit nachfolgender Differentiation und Verstärkung oder durch Entladung eines Kondensators über eine Funkenstrecke in rechteckige, kurzzeitige Steuerimpulse von hoher Spannung umgeformt wird, deren Folgefrequenz gleich der Frequenz der sinusförmigen Steuerwechselspannung ist.
Anstatt die Infrarotirnpulse dauernd auszusenden, kann es, beispielsweise um die Mög- lichkeit des Empfanges an fremden Empfän gern herabzusetzen, von Vorteil sein, das Gerät so zu steuern, dass für eine Beobachtung bzw. bIessung jeweilen nur eine geringe Anzahl von Impulsen, im Extremfall ein einzelner Impuls, zur Aussendung gelangt. Eine solche Steuerung kann beispielsweise durch entsprechend rotierende Nockenschalter oder Relaisanordnungen erfolgen.
Damit insbesondere das von dem als iJbersiehtsrohr dienenden Bildwandler gelieferte Bild des fernen Objektes in Ruhe betrachtet werden kann, weist der Fluoreszenzschirm des Bildwandlers und je nach Bedarf auch der Fluoreszenz- schirm des Braunschen Rohres zweckmässig eine der Dauer der kurzzeitig wirksamen Strahlung entsprechend angemessene Nach leuchtdauer auf.
Zur Erleichterung der Beobachtung und Messung kann eine Optik vorgesehen sein, durch welche das vom Bildwandler erzeugte Bild des fernen Gegenstandes und die auf dem Leuchtschirm des Braunschen Rohres sichtbar gemachten Messimpulse auf einen gemeinsamen Betrachtungssehirm projiziert werden.
Zweckmässigerweise sind zur Absuchung des optisehen Horizontes sowohl die Infrarotlichtquelle als auch die Empfangsoptik synchron schwenkbar auf einer gemeinsamen Achse übereinander bzw. unter Zwischenschaltung von Zahnradübertragungen nebeneinander angeordnet, wobei zwecks Erzielung einer optimalen Wirkung die optisehen Achsen des Sende-und des Empfangssystems stets parallel gerichtet sind.
Durch die Kombination eines als iJbersichts- rohr arbeitenden Bildwandlers mit einem zur Entfernungsmessung dienenden Braunschen Rohr ist insbesondere in Verbindung mit der oben genannten ImpuIssteuerung des Strahlers ein Navigationsgerät gesehaffen, mit dessen Hilfe jede Eollisionsgefahr z. B. in der See-und Luftschiffahrt bei Nacht oder bei unsichtigem Wetter beseitigt ist.
Im folgenden sind an Hand der beiliegenden Zeichniung einige der möglichen Ausfüh- rungsformen des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es bedeuten :
Fig. 1 ein Schaltschema eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemässen Gerätes, Fig. 2 den Leuehtsehirm des zur Entfer nungsmessung dienenden Braunschen Rohres und
Fig. 3 ein Schaltschema eines zweiten Aus- führungsbeispiels des erfindungsgemässen Gerätes.
Gemäss Fig. 1 werden von dem Infrarotstrahler 14 impulsweise Strahlungen unsicht- baren Infrarotlichtes ausgesandt, die nach Reflexion an einem fernen Objekt-z. B. an dem bei Nebel nicht sichtbaren Schiff 2- wieder zum Messort zurückgelangen und dort durch eine normale Optik 18 der Photokathode 16 des Bildwandlers 1 zugeführt werden.
Dieser Bildwandler wird durch die Stromquelle 27 mit Gleichspannung versorgt. Nach Umwandlung des zunächst nichet sichtbaren Elektronenbildes in ein sichtbares Fluoreszenz- bild erscheint das ferne Objekt 2 als stehendes Bild auf dem Betraehtungssehirm-25.
Gleichzeitig gelangen aber auch die von dem fernen Objekt 2 reflektierten Infrarotimpulse zu der im Brennpunkt eines Empfangsspiegels 3 angeordneten infrarotempfindlichen Photozelle 4. Aber auch der abgehende Sendeimpuls gelangt entweder durch die vorhandene Streu- strahlung des Strahlers 14 oder durch einen Nebenschluss des Impulserzeugers 15 über den Breitbandverstärker 5 zu dem Impulsablenkplattenpaar 6, 7 des Braunschen Rohres 8.
Dem Zeitablenkplattenpaar 9, 10 des gleichen Braunschen Rohres wird nun eine z. B. sinusförmige Steuerweehselspannung des Steuergenerators 13 über einen Phasenschieber 12 und einen Verstärker 11 zugeführt, wodurch der Elektronenstrahl des Braunschen Rohres zu einer linearen Zeitachse ausgelenkt wird.
Da nun die gleiche Steuerfrequenz des Generators 13 über einen Phasenschieber 26 dem Impulsgeber 15 des Strahlers 14 zugeführt wird, so besteht Gleichheit zwischen der Fre quenz der Zeitablenkspannung und der Impulsfolgefrequenz des Infrarotstrahlers 14.
Infolgedessen erscheinen sowohl die dem abgehenden Sendeimpuls zugeordnete Auslen- kung 20 als auch die dem nach Reflexion wieder empfangenen Impuls zugeordnete Aus- lenkung 21 des Elektronenstrahles des Braunschen Rohres als stehende Bilder in Form einer zackenformigen Auslenkung der Zeitachse 23. Durch Betätigung des Phasenschiebers 26 wird nun zunächst die dem Sendeimpuls entsprechende Leuehtzacke 20 bis zur Deckung mit der auf dem Bildschirm 19 des Braunschen Rohres angebrachten Nullmarke seitlich verschoben.
Hierauf wird durch Verstellung des : Nlessphasensehiebers 19, der zweckmässig in Entfernungseinheiten geeieht ist, die dem ankommenden Reflexionsimpuls entsprechende Impulszaeke 21 bis zur Deckung mit der Nullmarke 24 verschoben. Die hierbei sich ergebende Einstellung des Phasenschie- bers 12 zeigt unmittelbar die gesuchte Entfernung des angestrahlten fernen Objektes 2 an.
Da aus der Stellung der, wie bereits dargelegt, gemeinsam versehwenkbaren Sendeund Empfangsanordnung auch die Richtung des fernen angestrahlten Objektes unmittel- bar abgelesen werden kann, so ist damit das ferne Objekt auch nach Richtung und Entfernung genau bestimmt. Aus dem durch den Bildwandler 1 sich ergebenden Bild des fernen Objektes ist sofort ersichtlich, um welche Art von reflektierendem Objekt es sich lzandelt.
In Fig. 3 ist grundsätzlich die gleiche Anordnung wie in Fig. 1 gezeigt, nur mit dem Unterschied, dass an Stelle einer besonderen Empfangsoptik mit infrarotempfindlicher Photozelle die Photokathode 16 des Bildwandlers 1 tritt. Die zu dieser Photokathode 16 gelangenden reflektierten bzw.
Device for making perceptible and distance measurement of distant objects at night or in invisible weather with infrared rays.
The invention relates to a device for making perceptible and for distance measurement of distant objects at night or in invisible weather, eg. B. to prevent collisions in the Sexe-nid airship travel, with infrared rays emitted in pulses from the measuring location being received and made visible again after reflection at the distant object to be observed in the measuring location.
There are already devices for the visual observation of distant objects at night or in invisible weather known, in which infrared rays invisible to the human eye are emitted by a continuously radiating headlight with infrared filter and, after reflection on a distant object, an image converter arranged in the immediate vicinity of the infrared radiator are fed.
This image converter converts the infrared image designed on its photocathode by means of imaging optics into a visible fluorescent image, so that a more or less high-contrast image of the distant object appears on the fluorescent screen of the image converter. The physical processes taking place here are assumed to be known and will therefore not be explained further. These already known arrangements only permit visual observation of the objects invisible to the eye in darkness or fog, but distance measurement is not possible with the aid of these known arrangements.
It has also already been proposed to carry out a distance measurement at night or in poor weather from a measuring location in a rhythm defined by a given control AC voltage to send out intermittent infrared rays which, after reflection on the distant object, reach an infrared-sensitive image converter arranged at the measuring location.
If this image converter is influenced in any known manner by the same control alternating voltage with which the keying of the infrared radiator is controlled, it is possible with the help of a phase separator inserted between the control voltage for the radiator and the control voltage for the image converter to remove the to determine illuminated distant object, e.g. B. by determining the phase angle between these two control voltages at which the image of the distant object appearing on the screen of the image converter has its maximum or minimum brightness or visibility.
However, these already proposed arrangements for distance measurement by means of intermittent infrared radiation have a major disadvantage, since a visible image only appears when the phase shifter is correctly adjusted in phase and the permanent general overlook is therefore missing.
It can therefore happen that z. B. in the direction of travel an obstacle, such as an oncoming Sehiff, is present, but its existence is not perceived because the phase shifter happens to be in a position that does not correspond to the distance between your vehicle and the object being illuminated. In this case, no image of the obstacle in the direction of travel is generated, so that there is a risk of a collision.
This disadvantage, which is inherent in the previously proposed arrangements for distance measurement by means of infrared radiation, is eliminated in the device according to the invention in that, in addition to an image converter which serves as a viewing tube and is operated with direct voltage, which provides an always visible image of the irradiated, distant object, a Braunsehes tube is provided for distance measurement, the pair of pulse deflection plates of which is acted upon by a pulse voltage which is derived from a photoelectron current triggered by the reflected infrared radiation,
and its pair of time deflection plates is connected via an amplifier and a phase shifter to an alternating voltage source which simultaneously serves to control a pulse generator scanning the infrared emitter.
For this purpose, a special infrared-sensitive photocell arranged in the focal point of a receiving optics can be provided, or instead of this the photocathode of the image converter serving as an overview tube can be used. This photocathode of the image converter is then conveniently connected to the pair of pulse deflection plates of the Braun tube via a transformer and a broadband amplifier.
As already mentioned, the image converter delivers an always visible image of the illuminated distant object and thus gives a general overview of the near and far surroundings of the observation site. By the time deflection plate pair of the Braun tube supplied, for. B. sinusoidal alternating voltage of the common control generator for emitter and receiver, the electron beam of the Braun tube experiences a straight deflection, so that there is a linear time axis visible on the fluorescent screen of the Braun tube.
If the infrared heater is now briefly keyed, in the rhythm of the frequency of the common control generator, the outgoing transmission pulse, which in some way, z. B. can reach the infrared-sensitive photocell of the receiving system through the existing scattered radiation of the infrared light, cause a zigzag deflection of the electron beam of the Braun tube, since this direct pulse reaches the pair of pulse deflection plates of the Braun tube.
As a result of the synchronization between the transmission pulse sequence and the frequency of the time deflection, enforced by the common control generator, this pulse spike appears on the screen of the Braun tube as a stationary image. If the barred infrared pulse now returns to the receiving arrangement after reflection on the distant object, it is also fed to the same pair of pulse deflection plates of the Braun tube via the infrared-sensitive photocell. This reflection pulse also causes a zigzag deflection of the electron beam of the Braun tube, which also appears as a still image.
This pulse spike appears at another point on the time axis of the Braun tube, since the emitted transmission pulse for the path from the radiator to the reflecting object and back again to the receiving or receiving device. Measuring location requires a certain transit time, which depends on the distance of the illuminated, reflective object from the measuring location. The distance between the two jagged deflections of the electron beam of the Braun tube, of which one pulse wave is assigned to the outgoing transmission pulse and the other pulse wave is assigned to the transmission pulse (reflection pulse) received again after reflection on the distant object at the measurement location, thus forms a measure of the distance of the distant illuminated object from the measurement location.
To carry out the distance measurement, a measurement mark or a zero mark, for example, is shown on the screen of the Braun tube. B. in the form of a line perpendicular to the time axis.
The pulse spike assigned to the outgoing transmission pulse must first be pushed up to this zero mark. This can be done with the help of one in the connection line between the B. sinusoidal AC voltage generating control generator and the pulse generator for the infrared heater arranged phase shifter ge happen.
After setting the pulse wave associated with the outgoing transmission pulse to the zero mark, a further phase shifter arranged between the common generator generating the sinusoidal control voltage and the time deflection plate pair of the Braun tube can be set so that the pulse associated with the re-received reflection pulse zigzags appears at the zero point of the time axis of the Braun tube. The reading of the phase shifter, which is expediently calibrated in distance units, at this moment immediately gives the sought distance of the illuminated object.
Appropriately as an intermittently radiating infrared light source, a gas discharge lamp, z. B. a high-pressure mercury lamp is used, which is briefly upshifted by extremely brief control pulses of high voltage, that is, for the duration of each control pulse is briefly heavily overloaded.
With these gas discharge tubes, a brief, very high overload can be carried out without endangering the service life of these tubes, without the total load to be thought of as an integral 1 of these individual load surges becoming inadmissibly high, the pulse frequency, i.e. the number of times per second successive pulses, is advantageously about a few hundred Hertz, while the duration of each pulse can only be about 10-6 to 10-7 seconds. The curve venform of these short-term control pulses is expediently rectangular in order to achieve a precisely defined pulse duration.
These short-term, as rectangular as possible control pulses of high voltage are expediently derived from a sinusoidal alternating voltage, which is generated by the alternating current generator common to the transmitter and receiver at an arbitrary, but constant frequency. For this purpose, the control alternating voltage can be fed to a pulse generator, where it is converted into rectangular, short-term control pulses of high voltage by overdriving an electron tube with subsequent differentiation and amplification or by discharging a capacitor over a spark gap, the repetition frequency of which is equal to the frequency of the sinusoidal control alternating voltage .
Instead of continuously emitting the infrared impulses, it can be advantageous, for example to reduce the possibility of reception to other recipients, to control the device in such a way that only a small number of impulses are used for an observation or measurement, in extreme cases a single impulse is transmitted. Such a control can take place, for example, by appropriately rotating cam switches or relay arrangements.
In particular, so that the image of the distant object supplied by the image converter serving as a viewing tube can be viewed at rest, the fluorescent screen of the image converter and, if required, also the fluorescent screen of the Braun tube, expediently have an afterglow period that is appropriate for the duration of the short-term radiation .
To facilitate observation and measurement, optics can be provided through which the image of the distant object generated by the image converter and the measurement pulses made visible on the fluorescent screen of the Braun tube are projected onto a common viewing screen.
To search the optical horizon, both the infrared light source and the receiving optics are expediently arranged so that they can be swiveled synchronously on a common axis one above the other or with the interposition of gearwheel transmissions, whereby the optical axes of the transmitting and receiving systems are always parallel to achieve an optimal effect.
By combining an image converter working as an overview tube with a Braun tube used for distance measurement, in particular in connection with the above-mentioned pulse control of the radiator, a navigation device is created with the help of which any risk of eollision, e.g. B. in the sea and aviation at night or in poor weather is eliminated.
Some of the possible embodiments of the subject matter of the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. It means:
1 shows a circuit diagram of a first embodiment of the device according to the invention, FIG. 2 shows the light screen of the Braun tube used for distance measurement, and FIG
3 shows a circuit diagram of a second exemplary embodiment of the device according to the invention.
According to FIG. 1, pulses of invisible infrared light are emitted by the infrared radiator 14, which after reflection on a distant object-z. B. return to the measurement location at the ship 2, which is not visible in fog, and are fed there to the photocathode 16 of the image converter 1 through normal optics 18.
This image converter is supplied with direct voltage by the current source 27. After the electron image, which is initially not visible, has been converted into a visible fluorescence image, the distant object 2 appears as a stationary image on the observation screen 25.
At the same time, however, the infrared pulses reflected by the distant object 2 also reach the infrared-sensitive photocell 4 located at the focal point of a receiving mirror 3. But the outgoing transmission pulse also comes either through the existing scattered radiation from the radiator 14 or through a shunt of the pulse generator 15 via the broadband amplifier 5 to the pulse deflector pair 6, 7 of the Braun tube 8.
The time deflection plate pair 9, 10 of the same Braun tube is now a z. B. sinusoidal control alternating voltage of the control generator 13 is supplied via a phase shifter 12 and an amplifier 11, whereby the electron beam of the Braun tube is deflected to a linear time axis.
Since the same control frequency of the generator 13 is now fed to the pulse generator 15 of the radiator 14 via a phase shifter 26, the frequency of the time deflection voltage and the pulse repetition frequency of the infrared radiator 14 are equal.
As a result, both the deflection 20 assigned to the outgoing transmission pulse and the deflection 21 of the electron beam of the Braun tube assigned to the pulse received again after reflection appear as stationary images in the form of a jagged deflection of the time axis 23. By actuating the phase shifter 26 first the leuhtzack 20 corresponding to the transmission pulse shifted laterally until it coincides with the zero mark attached to the screen 19 of the Braun tube.
Then, by adjusting the neutral phase separator 19, which is expediently calibrated in distance units, the pulse tooth 21 corresponding to the incoming reflection pulse is shifted until it coincides with the zero mark 24. The resulting setting of the phase shifter 12 directly indicates the distance sought for the irradiated distant object 2.
Since the direction of the distant illuminated object can also be read directly from the position of the jointly pivotable transmitting and receiving arrangement, as already explained, the distant object is also precisely determined in terms of direction and distance. The image of the distant object produced by the image converter 1 immediately shows what type of reflective object it is.
In Fig. 3, basically the same arrangement as in Fig. 1 is shown, the only difference being that the photocathode 16 of the image converter 1 takes the place of special receiving optics with an infrared-sensitive photocell. The reflected or