DE1547224A1

DE1547224A1 - Optical observation device

Info

Publication number: DE1547224A1
Application number: DE19661547224
Authority: DE
Inventors: Heinrich Reich
Original assignee: Oerlikon Contraves AG
Current assignee: Rheinmetall Air Defence AG
Priority date: 1965-10-01
Filing date: 1966-09-29
Publication date: 1970-01-08
Also published as: CH430227A

Description

Optisches B e o b a c h t u n g s g e r ä t Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein optische, Beobachtungsgerät, das zum fortwährenden Beobachten eines freibeweglichen Objektes bzw. zum Richten auf ein beliebiges Objekt dient, und dessen optische Achse demgemäss um zwei Koordinaten-Achsen, vorzugsweise in Azimut und Elevation, mit Hilfe einer von Hand betätigbaren Verstellmechanik vierschwenkbar ist.Optical inspection device The subject matter of the present Invention is an optical, observation device for continuous observation a freely movable object or for pointing at any object, and its optical axis accordingly around two coordinate axes, preferably in Azimuth and elevation, four-swiveling with the help of a manually operated adjustment mechanism is.

Mit Vorteil ist: ein derartiges Beobachtungsgerät in einem Stativ eingebaut, wobei der Beobachter, der in ein Okular ein- blickt, an Handgriffen die zum Anvisieren des ausgewählten Ob- jektes notwendigen Verstellbewegungen der optischen Geräteach- se bewirkt. Bei bekannten Geräten dieser Art ist das gesamte optische System als-in sich starrer Block um die beiden Achsen verschwenkbar. Der Beobachter muß also mit seinem Kopf nicht nur die Azimutverschwenkungen sondern auch die Elevationsverschwenkungen mitmachen, was vielfach unbequem ist, vor allem, wenn der Beobachter auf dem Boden liegt und dabei das vor ihm liegende Gesichtsfeld durch das Okular beobachten soll. The following is advantageous: an observation device of this type is built into a tripod, the observer, who looks into an eyepiece, using handles to effect the adjustment movements of the optical device axis necessary for sighting the selected object. In known devices of this type, the entire optical system can be pivoted about the two axes as an inherently rigid block. The observer must therefore not only take part in the azimuth pivoting but also the elevation pivoting with his head, which is often inconvenient, especially when the observer is lying on the ground and is supposed to observe the field of view in front of him through the eyepiece.

Gemäß dar vorliegender Erfindung wird in dieser Hinsicht die Aufgabe des Beobachters dadurch wesentlich vereinfacht, daß zum Verschwenken der optischen Geräteachse um mindestens eine der Koordinatenachsen, vorzugsweise um die Elevationsachse, ein Spiegelorgan im Innern des Gerätes um einen begrenzten Winkel- bereich verschwenkbar ist, derart, daß das Objektiv und das Okular an den entsprechenden Verstellbewegungen nicht teilneh- men. Da für diese letztgenannten Organe auch kein Raum zum Zu- lassen entsprechender Schwenkbewegungen benötigt wird, läßt die Erfindung auch eine entsprechend räumlich gedrängte Kon- struktion zu. According to illustrate the present invention is considerably simplified in this respect the task of the observer, that for pivoting the optical devices axis, preferably about the elevation axis, a mirror element in the interior of the device is at least one of the coordinate axes through a limited angular range pivotable such that the objective and the eyepiece do not participate in the corresponding adjustment movements. Since no space is required for these last-mentioned organs to permit corresponding pivoting movements, the invention also permits a correspondingly spatially compacted construction .

Bei dem begrenzten Winkelbereich, um den das Spiegelorgan ver- stellbar sein soll,. ist erfindungsgegäß an einen Bereich von etwa + 7,5o gedacht. Mehr als 15o Schwenkwinkel wird im allgemeinen nicht notwendig sein und in diesem Bereich werden sich die optischen Abbildegegebenheiten nicht wesentlich ändern. Sollte ein größerer Schwenkbereich als 15o benötigt werden oder will man immer-einwandfreie Abbildegegebenheiten erhalten, so kann erfindungsgemäß neben der Verdrehung des Spiegelorganes eine in Abhängigkeit von der Verdrehung nicht lineare Verschiebung des Spiegelorgans erforderlich sein. Dabei ist bei der Einstellung des- Spiegelorgans stets die Bedingung zu erfüllen, daß der Haupt- bzw. zentrale Strahl des zu beobachtenden Objektes durch das Objektiv in die optische Achse des Okulars gespiegelt wird. With the limited angular range by which the mirror member should be adjustable. is erfindungsgegäß thought about a range of about + 7,5o. A pivot angle of more than 15o will generally not be necessary and the optical imaging conditions will not change significantly in this area. Should a swivel range greater than 150 be required or one always wants to obtain perfect imaging conditions, according to the invention, in addition to the rotation of the mirror element, a non-linear displacement of the mirror element as a function of the rotation may be necessary. When setting the mirror organ, the condition must always be met that the main or central ray of the object to be observed is reflected through the objective into the optical axis of the eyepiece.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den beigefügten Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigen: Fig. 1 ein Prinzipschaubild des Beobachtungsgerätes in servomotorischer Verbindung mit einem Infrarotortungsgerät; Fig. 2 eine Seitenansicht eines Beobachtungsgerätes gemäß der Erfindung, wobei im zugehörigen Stativ auch ein Geobachtungsgerät eingebaut ist.An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the accompanying drawings. 1 shows a basic diagram of the observation device in servomotor connection with an infrared locating device; 2 shows a side view of an observation device according to the invention, an observation device also being built into the associated tripod.

Fig. 3 Eine Ansicht des Gerätes gemäss-Fig. 2 vom Beobachter aus gesehen.Fig. 3 A view of the device according to FIG. 2 seen from the observer.

Gemäss Fig. 1 ist gegenüber einer Plattform la ein Gehäuse 2 in der Azimutrichtung, d.h. um eine Vertikalachse' A - A verschwenkbar. Zu diesem Zweck ist mit der Plattform la ein Lager-Ring 11 fest verbunden, auf welchem über Kugeln 10 ein mit dem Gehäuse 2 starr verbundener Ring 12 drehbar gelagert ist.According to Fig. 1 is opposite a platform la a housing 2 in the Azimuth direction, i.e. pivotable about a vertical axis' A - A. To this end a bearing ring 11 is firmly connected to the platform la, on which balls 10 a ring 12 rigidly connected to the housing 2 is rotatably mounted.

Im Oberteil des Gehäuses 2 ist ein Objektivstutzen 22 fest eingesetzt. Das optisch aktive System umfasst ausser den allfällig im Objektivstutzen 22 eingebauten Zinsen einen Umlenkspiegel 3, ein weiteres Linsensystem 23, ein Umlenkprisma 24 und ein Okularlinsensystem, das in einem fest im Gehäuse 2 eingebauten Okularstutzen 25 eingesetzt ist. Die optische Geräteachse G - G wird also am Spiegel 3 aus der Horizontalen in die Vertikale und im Prisma aus der Vertikalen in die Okularstutzen-Richtung gebrochen.In the upper part of the housing 2, a lens connector 22 is firmly inserted. The optically active system also includes any built-in lens connector 22 Interest a deflecting mirror 3, a further lens system 23, a deflecting prism 24 and an eyepiece lens system, which is installed in an eyepiece socket fixed in the housing 2 25 is used. The optical device axis G - G is thus on the mirror 3 from the Horizontal in the vertical and in the prism from the vertical in the direction of the eyepiece socket Broken.

Der Spiegel 3 ist auf einer Horizontalachse 30 befestigt,-die im Gehäuse 2 schwenkbar gelagert ist. Die Verschwenkung der Spiegelachse 30 erfolgt gemäss Zeichnung -über einen Seilzug 31 von einem Mutterkörper 32 aus, mit dessen Innengewinde eine Gewindespindel 33 in Eingriff steht. Die Tragwelle 20 der Gewindespindel 35 ist im Gehäuse 2 drehbar gelagert und trä,5t auf ihren äusseren Enden zwei Drehscheiben 21, an welchen ein Beobachter das Gehäuse 2 um dessen Vertikalachse A --A drehen kann und auch die Gewindespindel 33 verdrehen kann, wodurch der Mutterkörper 32 längs. der Spindelachse entsprechend dem Drehsinn der Welle 20 verschoben wird.The mirror 3 is attached to a horizontal axis 30, -the in the housing 2 is pivotably mounted. The pivoting of the mirror axis 30 takes place according to Drawing - via a cable 31 from a nut body 32, with its internal thread a threaded spindle 33 is engaged. The support shaft 20 of the threaded spindle 35 is rotatably mounted in the housing 2 and trä, 5t on their exterior Ends two turntables 21, on which an observer the housing 2 about its vertical axis A --A can rotate and also the threaded spindle 33 can rotate, whereby the nut body 32 lengthways. the spindle axis is shifted according to the direction of rotation of the shaft 20.

Diese Verschiebbewegungen werden über den Seilzugmechanismus 31 auf die Spiegelwelle 30 übertragen, die unter Wirkung der Zugfeder 34 gegen eine Extremlage gezogen wird: Dementsprechend kann die optische Geräteachse G von den Handgriffen 21 aus um die Vertikalachse A - A im Azimut und um die horizontale Achse der Spiegelwelle 30 in der Elevation verschwenkt-werden, wobei der Objektivstutzen 22 und der Okularstutzen 25 nur die Azimutverschwenkungen mitmachen, an der Elevationsbewegung aber nicht teilnehmen.These displacement movements are based on the cable mechanism 31 the mirror shaft 30 transmitted under the action of the tension spring 34 against an extreme position is pulled: accordingly, the optical device axis G can be removed from the handles 21 from about the vertical axis A - A in azimuth and about the horizontal axis of the mirror shaft 30 can be pivoted in elevation, the objective connector 22 and the eyepiece connector 25 only participate in the azimuth movements, but not in the elevation movement take part.

Die genannten Verschwenkungsbewegungen der optischen Achse G werden in mechanisch-elektrischen Drehwinkel-Wandlern.200 bzw. 300 in elektrische Steuersignale umgewandelt, die über elektrische Steuergeräte 42 bzw. 43 an elektrische NachlaufZotoren übertragen werden, die gegebenenfalls zusammen mit notwendigen Getrieben zu Antriebseinheiten 52 bzw. 53 vereinigt sind.The mentioned pivoting movements of the optical axis G are in mechanical-electrical angle converters. 200 or 300 in electrical control signals converted via electrical control units 42 and 43 to electrical follow-up motors are transferred, if necessary together with necessary gears to drive units 52 and 53 are combined.

Ein Infrarot-Ortungsgerät 6 ist um die Horizontalwelle der Antriebseinheit 53 innerhalb eines Trägers 7 schwenkbar, und der Träger 7 ist um die Vertikalwelle der Antriebseinheit 52 gegenüber einer Plattform lb drehbar, die beispielsweise mit der Plattform la einstöckig verbunden sein kann. Damit folgt a1= ' so die Objektivachse 0 des Infrarot-Ortungsgerätes 6 servomotorisch den Schwenkbewegungen der Achse G des in Fig. 1 links dargestellten Geräte a.An infrared locator 6 is around the horizontal shaft of the drive unit 53 pivotable within a carrier 7, and the carrier 7 is around the vertical shaft the drive unit 52 relative to a platform lb rotatable, for example with the Platform la can be connected on one level. So it follows a1 = 'so the objective axis 0 of the infrared locating device 6 servo-motor the pivoting movements the axis G of the device shown on the left in Fig. 1 a.

Eine derartige Kombination eines optischen Beobachtungsgerätes und eines Infrarot-Ortungsgerätes zum Zwecke der Fernlenkung eines lenkbaren Raketengeschosses wird im Schweiz. Patent Nr. 395.753 erläutert .(entsprechend deutscher Patentanmeldung C 25 923 XI/62c) Eine vorteilhafte Ausführungsform einer entsprechenden Gerätekombination ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt.Such a combination of an optical observation device and an infrared locator for the purpose of remote control of a steerable missile projectile is in Switzerland. Patent No. 395.753 (corresponding to German patent application C 25 923 XI / 62c) An advantageous embodiment of a corresponding device combination is shown in Figs.

In einem Stativ 8, dessen Tragfüsse 80 verstellbar sind, ist das Gehäuse 2 eines optischen Beobachtungsgerätes nach Fig. 1, zu welchem der Objektivstutzen. 22 und der Okularstutzen 25 gehören, eingebaut.The housing is in a stand 8, the support feet 80 of which are adjustable 2 of an optical observation device according to FIG. 1, to which the objective connector. 22 and the eyepiece socket 25 are built in.

Das Gehäuse 2 kann an Handgriffen 210 im Azimut und der Spiegel im Gehäuse 2 kann gemäss Fig. 1 über Drehscheiben 21 in der Elevation verstellt werden. Die Zage des Beobachters B und dessen Einwirkung auf die Verstellscheiben 21 ist aus Fig. 2 ersichtlich. Koaxial zum Beobachtungsgerät sind in demselben Stativ ein Infrarot-Ortungsgerät 6 und dessen Träger 7 eingebaut.The housing 2 can be on handles 210 in azimuth and the mirror in Housing 2 can be adjusted in elevation according to FIG. 1 using turntables 21. The Zage of the observer B and its effect on the adjusting disks 21 is can be seen from FIG. Coaxial to the observation device are in the same tripod Infrared locating device 6 and its carrier 7 installed.

Claims

1.) An optical apparatus for fortwiIhreIlden observing a free-moving object by Verfschwenken its optical axis by two coordinate axes by means of a manually actuable adjusting mechanism, characterized in that for pivoting the optical device axis (GG) at least one of the coordinate axes, a mirror member (3 ) irn inside-des (: he <LTES is pivotable about a loading delimited angular range, such that the lens (22) and the eyepiece (25) at the corresponding Verstellbewegunl; s not participate 2.) an optical apparatus according to claim. 1, built into a tripod, characterized in that the eyepiece socket (25) in the lower part of the tripod (8) is inclined downwards and is installed in such a way that the observer can look in from above. 3.) Optical device according to claim 1, characterized in that an automatically acting infrared locating device (6) is structurally and functionally connected in a common carrier system (8) in such a way that both azimuth adjustment movements of the optical device (2) as and elevation adjustments are transmitted from the mirror member (3) via electro-mechanical tracking system on the self-acting infrared tracking device (6).