DE1547272C1 - Automatisch arbeitendes Ortungs- bzw. Zielverfolgungsgeraet - Google Patents

Description

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objektiv kommenden Strahlengang veränderbar ist, Dadurch wird das das letzte Umlenkglied 6 verlasein totalreflektierender Spiegel ist, der in einer mit sende Strahlenbündel in die im geknickten Strahlender optischen Achse des Eingangsobjektivs den Win- gang befindliche Brennebene 2 des Objektivs 1 fokel 90° — U 12 bildenden Ebene liegt und in dieser kussiert. Das Umlenkglied 6 ist vorzugsweise als Um-Ebene aus dem bzw. in den Strahlengang verschieb- 5 kehrprisma so ausgebildet, daß die durch das Linsenbar ist, wobei mit »17« der gewünschte Umlenkwin- system 7 hervorgerufene Bildumkehr kompensiert kel gemeint ist. Eine vorteilhafte Variante sieht fer- wird.

ner vor, daß das im abbildenden Strahlengang hinter In den F i g. 3 und 4 ist die gleiche optische Andern Eingangsobjektiv enthaltene optische Umlenk- Ordnung dargestellt, mit dem Unterschied, daß zwisystem, dessen optische Eigenschaften hinsichtlich io sehen dem Objektiv 1 und seiner Brennebene 2 an Reflexion und Durchlässigkeit veränderbar sind, ein Stelle eines verschiebbaren Spiegels ein zu einer zu einer planparallelen Platte zusammensetzbares planparallelen Platte zusammensetzbares Prismensy-Prismensystem ist, das aus zwei rechtwinkeligen Pris- stern angeordnet ist. Dieses Prismensystem besteht men besteht, deren Hypotenusenflächen mit der opti- aus zwei gleichartigen, rechtwinkligen Prismen 8 sehen Achse des Eingangsobjektivs den Winkel 15 und 9, deren Hypotenusenflächen mit der optischen 90° —Uli bilden, und daß die beiden Prismen in Achse 4 des Objektivs 1 den Winkel 90° —U/2 Ul-Richtung der optischen Achse des Eingangsobjektivs den, im Ausführungsbeispiel also für U = 90° wiegegeneinander versetzbar bzw. zusammendrückbar der den Winkel 45°. Die Prismen 8 und 9 sind in sind, so daß das eine Prisma an seiner Hypotenusen- Richtung der optischen Achse 4 des Objektivs 1 gefläche totalreflektierend ist, wenn zwischen den Hy- 20 geneinander versetzbar bzw. zusammendrückbar, so potenusenflächen ein Abstand (a) besteht, bzw. das daß das Prisma 8 an seiner Hypotenusenfläche total-Prismensystem voll durchlässig ist, wenn die Hypote- reflektierend ist, wenn zwischen den Hypotenusenflänusenflächen berührungsdicht aneinandergefügt sind. chen der Prismen 8 und 9 ein kleiner Abstand vom

Im folgenden werden an Hand einer Zeichnung Betrage« besteht (Fig.3), bzw. das Prismensystem

Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert, 25 voll durchlässig ist, wenn die Hypotenusenflächen

wobei die in den einzelnen Figuren einander entspre- berührungsdicht aneinandergefügt sind (F i g. 4). Die-

chenden Teile die gleichen Bezugszahlen aufweisen. ses Prismensystem stellt also ein optisches Umlenk-

Es zeigen system dar, dessen optische Eigenschaften hinsicht-

F i g. 1 und 2 die optische Anordnung einschließ- lieh Reflexion und Durchlässigkeit veränderbar sind,

lieh Umlenksystem, dessen relative Lage zu dem vom 3° Bei Verwendung eines verschiebbaren Spiegels oder

Eingangsobjektiv kommenden Strahlengang verän- eines Prismensystems nach der Erfindung ist es somit

derbar ist, sowie möglich, in der im geknickten Strahlengang befindli-

F i g. 3 und 4 eine Variante zur Anordnung gemäß chen Brennebene 2 des Objektivs 1 nacheinander Bilden F i g. 1 und 2 mit hinsichtlich Reflektion und der mit jeweils verschiedenen Bildgrößen zu erzeu-Durchlässigkeit innerhalb des Strahlengangs des Ein- 35 gen.

gangsobjektivs veränderbaren Eigenschaften im opti- Wenn man der weiteren Betrachtung nun wieder

sehen Umlenksystem. die Anordnung nach den F i g. 1 und 2 zugrunde legt,

Durch das lichtstarke Objektiv 1 wird ein Bild so wird gemäß F i g. 1 bei in den abbildenden Straheines in der Zeichnung nicht dargestellten, weit ent- lengang gesetztem Spiegel 3 in der Brennebene 2 ein fernten Objektes in der Brennebene 2 des Objektivs 1 40 relativ großer Bildwinkel erzeugt. Entfernt man den erzeugt. Zwischen diesem Objektiv und seiner Brenn- Spiegel 3 aus dem Strahlengang, so wird gemäß ebene2 ist als Umlenksystem ein Strahlenumlenk- Fig. 2 in der Brennebene2 ein wesentlich kleinerer element in Form eines totalreflektierenden Spiegels 3 Bildwinkel erzeugt. Das Objektiv 1 ergibt in diesem angeordnet, der in einer mit der optischen Achse 4 Falle im Verein mit dem Linsensystem 7 ein optides Objektivs den Winkel 90° — U/2 bildenden 45 sches System mit einer Brennweite, die größer ist als Ebene aus dem bzw. in den abbildenden Strahlen- diejenige des Objektivs 1 allein. Entsprechendes gilt gang des Objektivs 1 verschiebbar ist, wobei mit »U« auch in sinngemäßer Anwendung bei der Anordnung der gewünschte Umlenkspiegel gemeint ist. Im ge- nach den F i g. 3 und 4. Die optische Anordnung zeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Umlenkwin- nach der Erfindung stellt somit auch ein optisches kel U = 90°, so daß der Spiegel 3 mit der optischen 50 System mit kurzzeitig auf verschiedene Werte umAchse 4 einen Winkel von 45° bildet. schaltbarer Brennweite dar.

Der in F i g. 1 eingezeichnete Doppelpfeil zeigt an, Bei Verwendung der erfindungsgemäßen optischen in welche Richtung der Spiegel 3 verschiebbar ist. Anordnung für Ortungsgeräte ergibt sich die Mög-Die Verschiebbarkeit wird z.B. mittels nicht gezeig- lichkeit, in der Brennebene2 des Objektivs 1 ein meter mechanischer oder elektromagnetischer Betäti- 55 chanisches Abtastsystem 10 zur Modulation der gungsmittel dergestalt bewirkt, daß der Spiegel 3 Bildfeldstrahlung anzuordnen. Diesem kann sodann kurzzeitig aus dem bzw. in den Strahlengang gesetzt ein Feldlinsensystem 11 nachgeschaltet werden, das werden kann. Die in F i g. 1 gestrichelt gezeichneten zur Bündelung der modulierten Strahlung auf das mit Umrisse des Spiegels 3 deuten seine Lage an, wie sie einer Immersionsoptik 12 ausgestattete strahlungsdann gemäß F i g. 2 zur Wirkung kommt. Im Strah- 60 empfindliche Element 13 dient,
lengang hinter dem Spiegel 3 sind nun zwei festblei- Insgesamt gesehen kann die erfindungsgemäße opbende optische Umlenkglieder 5 und 6 enthalten, tische Anordnung bei einer Verwendung für im inzwischen den ein dreilinsiges, mit dem Objektiv 1 zu- fraroten Wellenlängenbereich arbeitende Geräte sammenwirkendes Linsensystem 7 angeordnet ist. auch als infrarot-optisches System ausgelegt sein.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 flächen berührungsdicht aneinandergefügt sind Patentansprüche: (F ig. 4). 6. Optische Anordnung nach Anspruch 1

1. Automatisch arbeitendes Ortungs- bzw. und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel Zielverfolgungsgerät für den sichtbaren und den 5 (5) durch ein weiteres optisches Umlenksystem ferneren Infrarotbereich, das Bilder von unend- gemäß Anspruch 4 oder 5 unter entsprechender lieh bzw. sehr weit entfernten Objekten in einer Anpassung der Reflexionswinkelforderungen erBildebene erzeugt, dadurch gekenn- setzt ist und daß diesem Umlenksystem eine weiz eich net, daß mit Hilfe des an sich bekann- tere Anordnung gemäß Anspruchs nachgeschalten Einspiegeins mehrerer bzw. voneinander un- io tet ist.

abhängiger Abbildungen in einen mit nur einem
Objektiv (1) ausgestatteten Strahlengang über ein

wahlweise einschaltbares Strahlenumlenkelement

(3, 8, 9) entweder ein erstes Bild in einer in der
Brennebene (2) des Objektivs (1) liegenden 15
Ebene mit durch dessen Brennweite vorgegebener Bildgröße oder durch ein im weiteren Strah- Die Erfindung bezieht sich auf ein automatisch arlengang angeordnetes abbildendes Linsensystem beitendes Ortungs- bzw. Zielverfolgungsgerät für den (7) ein zweites Bild anderer Bildgröße in dersel- sichtbaren und den ferneren Infrarotbereich, das BiI-ben Ebene (2) erzeugt wird. 20 der von unendlich bzw. sehr weit entfernten Objek-

2. Optische Anordnung nach Anspruch 1, da- ten in einer Bildebene erzeugt.

durch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Aus der DT-AS 12 20165 ist ein von Nacht- auf

dem ersten optischen Umlenksystem nachge- Tagbetrieb umschaltbares Zielfernrohr bekannt. Das schalteten zweiten Umlenksystems und eines zu- menschliche Auge vermag mit seiner Hilfe in vergehörigen weiteren abbildenden Linsensystems 25 schiedenen Wellenbereichen im sichtbaren und naabwechslungsweise drei Bilder mit jeweils ver- hen Infrarotbereich zu zielen und zu beobachten, schiedener Bildgröße in derselben vorgegebenen Von Nachteil ist hierbei jedoch, daß dem für den Bildebene erzeugt werden können. Nachtstrahlengang verwendeten Bildwandler bzw.

3. Optische Anordnung nach Anspruch 1, da- dessen Fotokathode mehrere den Kontrast und die durch gekennzeichnet, daß im Strahlengang hin- 30 Bildhelligkeit beeinträchtigende Glieder, wie Objekter dem Umlenksystem zwei fest bleibende opti- tive, Feldlinsen u. dgl., vorgeschaltet sind.

sehe Umlenkglieder (5) und (6) enthalten sind, Die Aufgabe der Erfindung besteht unter Umge-

zwischen denen ein dreilinsiges, mit dem Objek- hung der aufgezeigten Nachteile vor allem darin, für tiv (1) zusammenwirkendes Linsensystem (7) an- Geräte der eingangs näher bezeichneten Gattung in geordnet ist, und daß das das letzte Umlenkglied 35 ein und derselben Brennebene dieser Geräte nachein-(6) verlassende Strahlenbündel in die im geknick- ander Bilder unterschiedlicher Bildgrößen erzeugen ten Strahlengang befindliche Brennebene (2) des zu können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß da-Objektivs (1) fokussiert wird. durch gelöst, daß mit Hilfe des an sich bekannten

4. Optische Anordnung nach Anspruch 1, da- Einspiegeins mehrerer bzw. voneinander unabhängidurch gekennzeichnet, daß das im abbildenden 40 ger Abbildungen in einen mit nur einem Objektiv Strahlengang hinter dem Objektiv (1) enthaltene ausgestatteten Strahlengang über ein wahlweise einoptische Umlenksystem, dessen relative Lage schaltbares Strahlenumlenkelement entweder ein erzum vom Objektiv (1) kommenden Strahlengang stes Bild in einer in der Brennebene des Objektivs veränderbar ist, ein totalreflektierender Spiegel liegenden Ebene mit durch dessen Brennweite vorge-(3) ist, der in einer mit der optischen Achse (4) 45 gebener Bildgröße oder durch ein im weiteren Strahdes Objektivs (1) den Winkel 90° — Ό12 (mit lengang angeordnetes abbildendes Linsensystem ein U = dem gewünschten Umlenkspiegel) bilden- zweites Bild anderer Bildgröße in derselben Ebene den Ebene liegt und in dieser Ebene aus dem erzeugt wird. Da Fälle denkbar sind, in denen es drei bzw. in den Strahlengang verschiebbar ist (F i g. 1 verschiedene Bildgrößen zu erzeugen gilt, ist es nach und 2). 5° einem weiteren Merkmal der Erfindung möglich,

5. Optische Anordnung nach Anspruch 1, da- daß bei Verwendung eines dem ersten optischen Umdurch gekennzeichnet, daß das im abbildenden lenksystem nachgeschalteten zweiten Umlenksystems Strahlengang hinter dem Objektiv (1) enthaltene und eines zugehörigen weiteren abbildenden Linsenoptische Umlenksystem, dessen optische Eigen- systems abwechslungsweise drei Bilder mit jeweils schäften hinsichtlich Reflexion und Durchlässig- 55 verschiedener Bildgröße in derselben vorgegebenen keit veränderbar sind, ein zu einer planparallelen Brennebene erzeugt werden können.

Platte zusammensetzbares Prismensystem ist, das Hinsichtlich der konstruktiven Ausgestaltung ist es

aus zwei rechtwinkligen Prismen (8) und (9) be- von Vorteil, wenn im Strahlengang hinter dem Umsteht, deren Hypotenusenflächen mit der opti- lenksystem zwei festbleibende optische Umlenkglieschen Achse (4) des Objektivs (1) den Winkel ⁶° der enthalten sind, zwischen denen ein dreilinsiges, 90° — U/2 bilden, und daß die Prismen (8) und mit dem Eingangsobjektiv zusammenwirkendes Lin-(9) in Richtung der optischen Achse (4) des Ob- sensystem angeordnet ist, und daß das das letzte Umjektivs (1) gegeneinander versetzbar bzw. zusam- lenkglied verlassende Strahlenbündel in die im gemendrückbar sind, so daß das Prisma (8) an sei- knickten Strahlengang befindliche Brennebene des ner Hypotenusenfläche totalreflektierend ist, 65 Eingangsobjektivs fokussiert wird. Zweckmäßig ist es wenn zwischen den Hypotenusenflächen ein Ab- hierbei, wenn das im abbildenden Strahlengang hinstand (a) besteht (F i g. 3), bzw. das Prismensy- ter dem Eingangsobjektiv enthaltene optische Umstem voll durchlässig ist, wenn die Hypotenusen- lenksystem, dessen relative Lage zum vom Eingangs-