DE1772645C - Night vision system equipped with observation and target device - Google Patents
Night vision system equipped with observation and target deviceInfo
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Description
ίο Die Erfindung betrifft ein mit einem Beobach-U'ngsgerät und einem Zielgerät ausgestattetes Nachtsichtsystem, bei welchem zunächst die Lage eines Zieles mit Hilfe des Beobächtungsgerätes ermittelt und zum genauen Anvisieren ein Scheinwerfer einge-The invention relates to a device with an observer and a target device equipped night vision system, in which first the location of a The target is determined with the help of the observation device and a headlight is turned on for precise aiming.
schaltet wird. Der Zielvorgang läßt sich unterteilen m einen Beobachtungsvorgang, der dazu dient, fe^tzustellen, ob im beobachteten Bereich ein Zie! vorhanden ist und an welcher Stelle es sich befindet und ■·;> einen speziellen Zielvorgang, bei dem das Ziel u-tis switched. The target process can be subdivided into an observation process, which serves to determine whether a target is in the observed area. exists and where it is located and ■ ·;> a special target process in which the target ut
ao entsprechender Vergrößerung und gerichtetem BiM feld erfaßt und identifiziert wird. Bei Kampfhandlm gen tritt hierzu die Forderung, insbesondere während der gegebenenfalls üoer eine längere Zeit sich erstrd kenden Beobachtung, selbst nicht gesehen zu werdenao corresponding enlargement and directional BiM field is recorded and identified. In the case of combat operations, this is required, especially during which possibly over a longer period of time keen observation of not being seen oneself
as Mit den seither üblichen aktiv arbeitenden Suchscheinwerfern ist eine solche Aufgabe nicht durchzu führen, weil ihr Standort auch bei gepulster Anwen dung leicht ausgemacht werden kann.as With the searchlights that have been working actively since then such a task cannot be carried out because its location even with pulsed users can easily be identified.
Besser geeignet zum Erkennen feindlicher Fahr-Better suited for recognizing enemy vehicles
zeuge bei Nacht sind passiv arbeitende WärmebiJdgeräte, welche Wärmestrahlungen schon auf große Entfernung anzeigen, ohne die eigene Stellung zu erkennen zu geben. Die aufgenommenen Strahlen sind indessen in der Regel so schwach, daß sie trotz mehr-Witnesses at night are passive thermal imaging devices, which show heat radiation from a great distance without recognizing your own position admit. The rays received are, however, as a rule so weak that, despite more
fächer Verstärkung für ein einwandfreies Anvisieren des Zieles und das Anbringen eines sicheren Schusses nicht ausreichen.Fan reinforcement for perfect sighting of the target and the placement of a safe shot not suffice.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zu schaffen, mit dem man den Beobachtungsvor-The invention is based on the object of creating a device with which one can observe the
gang passiv, ohne die Möglichkeit einer Ortung durch den Gegner, durchführen und den eigentlichen Ziel- und Identifizierungsvorgang auf sehr kurze Zeit beschränken kann.gang passively, without the possibility of a location by the opponent, carry out and the actual Can limit the targeting and identification process to a very short time.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-This object is achieved according to the invention
löst, daß als Beobachtungsgerät ein Wärmebildgerät angeordnet ist und zum Zielen ein Nachtsichtgerät in Verbindung mit einem Tagzielgerät an eine gemeinsame Visierliniensteuerung angeschlossen ist, wobei die beiden Zielgeräte durch das Beobachtungsgerätsolves that a thermal imaging device is arranged as an observation device and a night vision device in for aiming Connection with a day target device is connected to a common line of sight control, whereby the two target devices through the observation device
5c auf das Ziel eingewiesen werden und das Tagzielgerät
bei umgekehrtem Strahlengang durch den Einbau oder das Zuschalten einer Lichtquelle als Zielscheinwerfer
ausgebildet ist.
Mit Hilfe eines Wärmebildgerätes kann die Lage5c are instructed on the target and the daytime targeting device is designed as a target spotlight by installing or switching on a light source with the beam path reversed.
With the help of a thermal imaging device, the situation
des Zieles ziemlich genau ermittelt werden. Ist aber die Stellung des Zieles annähernd bekannt, so genügt ein Weißlicht- oder auch ein IR-Scheinwerfer mit entsprechendem IR-Empfangssystem, um den Gegner so scharf erkennen zu lassen, daß ein sicherer Schuß angebracht werden kann. Dabt' reicht ein Strahl von verhältnismäßig geringer Apertur aus, um das Ziel genau anvisieren zu können. Gegenüber einem Scheinwerfer mit großer Apertur bietet ein solcher Scheinwerfer den Vorteil, daß sein Ausgangspunkt vom nicht erfaßten Gegner nur schwer ausgemacht werden kann. Schon bei mäßigem seitlichem Abstand vom Nachtsichtgerät bietet ein Scheinwerfer mit kleiner Apertur überdies einen gewissen Schutzof the target can be determined fairly precisely. But if the position of the goal is roughly known, then it is sufficient a white light or an IR spotlight with a corresponding IR receiving system to protect the opponent to show so clearly that a safe shot can be fired. Dabt 'submits Beam with a relatively small aperture in order to be able to aim precisely at the target. Opposite to Such a headlight offers the advantage of a headlight with a large aperture that its starting point can only be made out with difficulty by the unrecognized opponent. Even with moderate lateral At a distance from the night vision device, a headlight with a small aperture also offers a certain amount of protection
vor der Kontrastabschwächung des Zieles durch Hintergrundstrahlung. before the contrast attenuation of the target by background radiation.
Da das Beobachtungsgerät (Wärmebildgerät) das Nachtzielgerät und das Tagzielgerät an eine gemeinsame Visierliniensteuerung angeschlossen sind, werden die beiden Zielgeräte durch das Beobachtungsgerät bereits automatisch auf das Ziel eingewiesen. Ist dies aber der Fall, so braucht man nicht jedesmal das als Scheinwerfer dienende Tagzielgerät nachzustellen, damit es den Punkt beleuchtet, welcher vom Beobachtungsgerät als Gegner ausgemacht ist. Das festgestellte Objekt kann also ohne Zeitverlust anvisiert und identifiziert werden, was besonders bei sich bewegenden Objekten von Bedeutung ist.Since the observation device (thermal imaging device) the night target device and the day target device to a common Line of sight controls are connected, the two aiming devices are controlled by the observation device already automatically directed to the destination. But if this is the case, you don't need that every time Recreate the day target device serving as headlights so that it illuminates the point that is from the observation device is identified as an opponent. The detected object can therefore be sighted without loss of time and identified, which is particularly important for moving objects.
Ais Lichtquelle kann ein kleiner Glühfaden dienen, der in an sich bekannter Weise mit einem Spiegel ausgestatte', ist und entweder auf das Okular des Tagzielfernrohres aufgesetzt oder mit Hilfe bekannter Mittel in den Strahlengang des Tagzie.iernrohres eingespiegelt wird.A small filament can serve as a light source, which is connected in a manner known per se to a mirror Equipped ', and is either placed on the eyepiece of the daytime riflescope or with the help of known Means is reflected in the beam path of the Tagzie.iernrohres.
Erfahrungsgemäß reicht eine verhältnismäßig geringe Lichtquelle von etwa 2 kW aus, um mit Hilfe der Optik des Tagzielfernrohres einen zwar eng gebündelten, jedoch ausreichend hellen Strahl auf eine grüße Entfernung auszusenden. Durch den Wegfall eines zusätzlichen Scheinwerfers mit eigenem Strahlengang wird eine Störungsquelle und gleichzeitig eine Gefahrenquelle ausgeschaltet.Experience has shown that a relatively small light source of around 2 kW is sufficient to use the optics of the daytime riflescope a tightly bundled, but sufficiently bright beam on one send greetings distance. By eliminating an additional headlight with its own beam path a source of interference and a source of danger is switched off at the same time.
Bei dem beschriebenen System wird man die Lichtquelle zweckmäßigerweise mit einer Vorrichtung zum kurzzeitigen gepulsten Aufblitzen versehen, um das Erkennen des eigenen Standortes noch mehr zu erscnweren.In the system described, the light source is expediently provided with a device provided for brief pulsed flashing in order to recognize one's own location to be more difficult.
Die verhältnismäßig geringe Stärke der Lichtquelle sollte nach Möglichkeit nicht durch irgendwelche Einflüsse beeinträchtigt werden. Um Störstrahlen fernzuhalten, die von dem Spiegel ausgehen könnten, wird vorgeschlagen, den Spiegel zweckmäßigerweise so auszubilden und so anzuordnen, daß der Glühfaden in sich selbst abgebildet wird.The relatively low strength of the light source should not be replaced by any Influences are impaired. To keep out interfering rays that could emanate from the mirror, it is proposed that the mirror be expediently designed and arranged so that the filament is mapped in itself.
An sich können der Glühfaden und der Spiegel so ausgebildet werden, daß sie unmittelbar an das Okular des Tagfernrohres angeschlossen werden können. Zweckmäßig ist es jedoch, den aus Lichtquelle und Spiegel bestehenden Scheinwerferanteil mit einer Austrittspupille zu versehen, die der optischen Austrittsp'.;pille des Tagfernrohres angepaßt ist.As such, the filament and the mirror can be designed so that they are directly attached to the eyepiece the day telescope can be connected. It is useful, however, from the light source and Mirror to provide the existing headlight part with an exit pupil that corresponds to the optical exit pupil the day telescope is adapted.
Soll das Ziel nicht mit Weißlicht, sondern mit IR-Strahlen anvisiert werden, so wird man in den Strahlengang des Scheinwerfers zweckmäßig ein optisches Filter einbauen, welches nur IR-Strahlen von bestimmter Wellenlänge durchläßt.If the target is not to be sighted with white light, but with IR rays, one is in the beam path of the headlight expediently install an optical filter, which only IR rays of certain Wavelength passes.
Vereinfacht wird die Benutzung des Tagzielgerätes, wenn das Tagzielgerät als periskopisches Visier ausgebildet ist. In diesem Fall kann man es unschwer in die erforderliche Lage einschwenken, wenn das Tagfernrohr als Scheinwerferoptik benutzt werden soll. Außerdem ist es in diesem Fall leicht möglich, den Scheinwerferteil fest einzubauen, wobei er in der Verlängerung der Achse des Okulars des Tagzielgerätes angeordnet wurden kann.The use of the day target device is simplified if the day target device is used as a periscopic sight is trained. In this case it is easy to do Swivel into the required position if the day telescope is used as a headlight optic target. In addition, it is easily possible in this case to permanently install the headlight part, with it in the Extension of the axis of the eyepiece of the day target device may have been arranged.
Besonders günstig ist es, v/enn das Tagzieigerät beispielsweise als periskopisches Visier in pankratischer Ausführung vorgesehen wird. Ein solches Visier ermöglicht ohne weiteres eine Brennweiten-Änderung «der -Umschaltung und damit ein Anpassen der Apertur des Sirahlenbündels an die Größe des Es wurde weiter oben schon ausgeführt, daß man die Lichtquelle, den Spiegel und die Austrittspupille zu einem Konstruktionsteil zusammenfassen kann, welcher gesondert auf das Okular des Tagzielfern-It is particularly favorable to use the day drawer device for example as a periscopic visor in pancratic Execution is provided. Such a visor allows a focal length change without further ado «Switching over and thus adapting the aperture of the Sirahlen bundle to the size of the It has already been stated above that the light source, the mirror and the exit pupil are used can be combined into one structural part, which is separately applicable to the eyepiece of the tag rifle
rohres aufgesteckt wird. In diesen Konstruktionsteil kann auch das Filter aufgenommen werfen. Das Aufstecken läßt sich vermeiden und dadurch die Bedienung vereinfachen, wenn man den ganzen Konstruktionsteil so am Tagzielfernrohr befestigt, daß ertube is attached. The filter can also be thrown into this structural part. The Putting on can be avoided and thereby simplify the operation if you have the entire construction part so attached to the daytime riflescope that he
ίο seitlich weggeklappt werfen kann, wenn das Tagzielfernrohr nach seiner ursprünglichen Bestimmung benutzt werfen soll.ίο can throw away folded to the side if the daytime rifle scope used according to its original purpose.
Die Bedienung kann weiterhin vereinfacht werfen, wenn der aus Lichtquelle, Spiegel, AustrittspupilleThe operation can still be simplified when the light source, mirror, exit pupil
und gegebenenfalls Filter bestehende Scheinwerferteil fest in das Periskop eingebaut und über bekannte optische Mittel zuschaltbar ist.and optionally filter existing headlight part built into the periscope and using known optical Medium is switchable.
Die einfachste Einbauweiü dürfte sich dann ergeben, wenn man beispielsweise aen Scheinwerferteil inThe simplest installation should then result for example if you have a headlight part in
der Achse des etwa waagerechten Okulars des Tagzielfernrohres anordnet, und zwar auf der in bezug a if die senkrechte Achse gegenüberliegenden Seite. In diesem Fall genügt ein im Schnittpunkt der beiden Achsen liegendes, drehbar gelagertes Dreikantprismathe axis of the approximately horizontal eyepiece of the day riflescope is arranged, namely on the in relation a if the side opposite the vertical axis. In this case, one at the intersection of the two is sufficient Axis lying, rotatable triangular prism
zum Zu- und Abschalten des Scheinwerferteils. Es ist jeweils lediglich erforderlich, Jas Dreikantprisma um 90° zu drehen, um entweder das Tagsichtokular oder den Scheinwerferteil für das Nachtsichtgerät auf den lotrechten Teil des Tagsichtfernrohres zu schalten.for switching the headlight on and off. It is only necessary in each case to move the triangular prism around 90 ° to turn either the day vision eyepiece or the headlight part for the night vision device onto the to switch the vertical part of the day vision telescope.
In den Figuren sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigtVarious exemplary embodiments of the invention are shown in the figures. It shows
F i g. 1 das aus Tagfernrohr, Wärmebildgerät und Bildverstärkergerät bestehende Gesamtsystem,F i g. 1 the overall system consisting of daytime telescope, thermal imaging device and image intensifier,
F i g. 2 ein periskopisch ausgebildetes Tagzielfern-F i g. 2 a periscopically designed daytime target
rohr mit eingebautem Scheinwerferteü in vergrößertem Maßstab,tube with built-in headlights in an enlarged Scale,
F i g. 3 die gleiche Anordnung wie bei F i g. 2 mit Tagzielfernrohr in pankratischer Ausführung,F i g. 3 has the same arrangement as in FIG. 2 with day riflescope in pancratic design,
F i g. 4 den Scheinwerferteü in vergrößertem Maßstab. F i g. 4 the headlight part on an enlarged scale.
Bei der Gesamtansicht sind ein Nachtsichtgerät 3. der Aufnahmeteil 2 eines Wärmebildgerätes und ein Tagsichtgerät 1 hintereinander angeordnet. In der praktischen Anordnung liegen sie jedoch nebenein-In the overall view, a night vision device 3, the receiving part 2 of a thermal imaging device and a Day vision device 1 arranged one behind the other. In the practical arrangement, however, they are next to each other.
ander, wobei der Abstand des Tagsichtgerätes 1 vom Nachtsichtgerät 3 so gewählt wird, daß die Sicht durch das Nachtsichtgerät bei Benutzung des Tagsichtgerätes als Scheinwerfer möglichst nicht beeinträchtigt wird. Die durch die Schwenkpunkte derother, the distance of the day vision device 1 from the night vision device 3 is chosen so that the view as far as possible not impaired by the night vision device when using the day vision device as a headlight will. The through the pivot points of the
Spiegel 11, 21, 31 gezogene, stark gestrichelte Linie stellt keine gemeinsame optische Achse dar. Sie soll lediglich andeuten, daß die drei Geräte an eine gemeinsame Visierliniensteuerung angeschlossen sind.Mirror 11, 21, 31 drawn, strongly dashed line does not represent a common optical axis. It should only indicate that the three devices are connected to a common line of sight control are.
Das Tagsichtgerät enthält einen um die Achse 15 schwenkbaren Spiegel 11. einen Objektivteil 12, ein Umlenkprisma 13 und den Oku'.arteil 14. Der Spiegel 11 ist in dem Kopf 17 des Tagsichtgerätes untergebracht, welcher drehbar auf dem Gehäuse 16 an-The day vision device contains a mirror 11, which can be pivoted about the axis 15, and an objective part 12 Deflection prism 13 and the Oku'.arteil 14. The mirror 11 is housed in the head 17 of the day vision device, which rotatably on the housing 16
geordnet ist. Im Gehäuse 16 befindet sich der Objektivteil 12.is ordered. The lens part is located in the housing 16 12th
An den waagerechten Okularteil 14 des Tagsichtgcrätcs ist ein Scheinwerferteil 4 angebaut. Der Scheinwerferteil enthält einen Glühfaden 41, einenOn the horizontal eyepiece part 14 of the day vision device a headlight part 4 is attached. The headlight part contains a filament 41, a
gewölbten Spiegel 42, eine Kollimatorlinse 43 und ein Filter 44. Das Filter 44 ist so ausgebildet, daß es nur IR-Slrahlcn durchläßt. Der Scheinwerferteü soll etwa die Größe des menschlichen Auges haben.curved mirror 42, a collimator lens 43 and a filter 44. The filter 44 is designed so that it only allows IR rays to pass. The headlight part should about the size of the human eye.
5 65 6
Das Wärmebildgerät besteht einerseits aus dem In F i g. 2 ist das Tagsichtgerät 1 mit angebautemThe thermal imaging device consists on the one hand of the In F i g. 2 is the day vision device 1 with an attached
Aufnahmeteil 2, der Elektronik 7 und dem Bild- Scheinwcrferleil 4 vergrößert herausgezeichncl. DasReceiving part 2, the electronics 7 and the image headlight part 4 enlarged outlined. The
wiedergabegerät 8. Der Teil 2 enthält ebenfalls einen Fernrohr ist als sogenanntes periskopisches Fernrohrplayback device 8. Part 2 also contains a telescope as a so-called periscopic telescope
Spiegel 21, der um eine Achse 25 schwenkbar ist. An dargestellt, dessen Kopfteil gegenüber einem lotrech-Mirror 21 which can be pivoted about an axis 25. Shown at, the head part opposite a perpendicular
dcn Spiegel schließt sich nach unten ein Objektivteil 5 ten, das Objektiv enthaltenden Gehäuse gedreht wer-The mirror closes at the bottom an objective part 5 th, the housing containing the objective can be rotated.
22 an. Der Spiegel 23 soll ein Modulationssystem den kann. Die Bezeichnungen entsprechen denen der22 at. The mirror 23 is intended to be a modulation system. The designations correspond to those of
schematisch darstellen, mit dem das Bild an einer Fig. 1.show schematically, with which the picture on a Fig. 1.
ZcllenreiheS entlang bewegt wird. Von der Zellen- Auch bei der Bauart nach Fig. 3 handelt es sich reihe 5 gelangen die in elektrische Impulse umge- um ein periskopisches Fernrohr. Diese Bauart unterformten Strahlen in die Elektronik 7 und werden im io scheidet sich jedoch dadurch von der nach F i g. 2, Bildwiedergabegerät 8 erneut umgeformt, um auf daß bei einem Teil des Objektivs die Brennweile verdem Bildschirm 81 wieder als Lichtstrahlen zu er- ändert werden kann, wodurch eine schärfere Einstclscheinen. lung des betrachteten oder angestrahlten ObjektsCell row is moved along. From the cell also in the type of FIG. 3 it is Row 5 sends the electrical impulses around a periscopic telescope. Underformed this design Rays into the electronics 7 and are in the io, however, differs from that according to FIG. 2, Image display device 8 reshaped again in order to verdem that in part of the lens the focal length Screen 81 can be changed again as light rays, whereby a sharper Einclscheinen. treatment of the viewed or illuminated object
Das Nachtsichtgerät 3 besteht ebenfalls aus einem möglich ist. Dieser verstellbare sogenannte pankrati-Kopfteil
37 und einem Gehäuse 36, auf dem der 15 sehe Teil ist mit 121 bezeichnet.
Kopfteil drehbar angeordnet ist. Im Kopfteil ist ein Bei dem Scheinwerferteil nach Fig. 4 bezeichnen
Spiegel 31 um eine Achse 35 schwenkbar gelagert. wiederum 41 den Glühfaden, 42 den Spiegel, 43 die
Im lotrechten Teil des Gehäuses ist ein Spiegelobjek- Kollimatorlinse und 44 das IR-Filter. Der Spiegel ist
tiv 32 untergebracht, in dessen Mitte ein Bildver- erfindungsgemäß so ausgebildet, daß der Glühfaden
stärkergerätß angeordnet ist. Vom Bildverstärkerge- ao durch den Spiegel in sich selbst abgebildet wird. Darät
gelangen die aufgenommenen Strahlen zu einem mit werden Störstrahlen, welche die von der verhält-Prisma
33, das sie wieder in waagerechte Richtung nismäßig schwachen Lichtquelle ausgehenden Strahumlenkt
und dem Okularteil 34 zuleitet. Um die len beeinträchtigen könnten, ferngehalten. Die AnMöglichkeit
zu schaffen, durch den Okularteil 34 Ordnung des Filters 44 zur Linse 43 kann auch so
auch das durch das Gerät 2 aufgenommene Wärme- as getroffen werden, daß beide in ihrer Lage zum Glühbild
zu beobachten, ist im Okularteil ein Spiegel 10 faden vertauscht sind, d. h. daß die /on dem Glühfaangeordnet,
dem das auf dem Bildschirm 81 erschei- den ausgehenden Strahlen zunächst durch das Filter
nende Wärmebild über eine Glasfiberoptik 9 zugelei- 44 und erst anschließend durch die Kollimatorlinse
tet wird. 43 geleitet werden.The night vision device 3 also consists of one is possible. This adjustable, so-called pankrati head part 37 and a housing 36 on which the part 15 is shown is denoted by 121.
Head part is rotatably arranged. In the head part, a mirror 31 is mounted pivotably about an axis 35 in the headlight part according to FIG. again 41 the filament, 42 the mirror, 43 the In the vertical part of the housing is a Spiegelobjek- collimator lens and 44 the IR filter. The mirror is housed tiv 32, in the middle of which an image converter is designed according to the invention in such a way that the filament is arranged with a stronger device. Is imaged in itself by the image intensifier ge ao through the mirror. The recorded rays then arrive at an interfering ray which directs the ray emanating from the prism 33, which it again in the horizontal direction, which is weak in the light source, and guides it to the eyepiece part 34. In order to affect the len, kept away. The possibility of arranging the filter 44 to the lens 43 through the eyepiece part 34 can also affect the heat absorbed by the device 2 so that both can be observed in their position relative to the glow pattern, a mirror 10 is interchanged in the eyepiece part are arranged, ie that the / on the incandescent bulb, to which the outgoing rays appearing on the screen 81 first through the filter ning thermal image through a glass fiber optic 9 and only then sent through the collimator lens. 43 are directed.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2533270A1 (en) * | 1975-07-25 | 1977-02-10 | Pusch Guenter | Night vision aiming device for guided missile - uses target thermal emission and IR detectors for processing thermal and coordinate information |
DE3007893A1 (en) * | 1980-03-01 | 1981-09-10 | Eltro GmbH, Gesellschaft für Strahlungstechnik, 6900 Heidelberg | METHOD AND DEVICE FOR DETECTING AND TRACKING AIR AND GROUND TARGETS |
DE3048496C1 (en) * | 1980-12-22 | 1985-07-25 | Eltro GmbH, Gesellschaft für Strahlungstechnik, 6900 Heidelberg | DF system |
DE3702742C1 (en) * | 1987-01-30 | 1988-06-16 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Scanning arrangement for heterodyne laser radar |
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