DE2232516C3 - Nachtsehgerät - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Nachtsehgerät mit zwei verschiedenen Wellenlängenbereichen zugeordneten Optiken, in deren Bereich die einfallende Strahlung zusammengelegte optische Achsen sowie diese Zusammenlegung beeinflussende spiegelnde Mittel aufweist.

Aus der DT-AS 11 06 516 ist eine kombinierte Tag- und Nachtzieloptik für gepanzerte Fahrzeuge bekannt. Hierbei sind die Tagoptik und die eine Bildwandlerröhre enthaltende Nachtzieloptik mit axial getrennten, zueinander parallel verlaufenden Strahlengängen versehen und in der Panzerung nebeneinanderliegend eingebaut. Erst unterhalb der Panzerung und außerhalb der beiden optischen Geräte-Baueinheiten werden die Strahlengänge unter Zuhilfenahme eines Umlenkprismas wieder vereinigt. Das Prisma kann hierbei im Bedarfsfalle mit einem halbdurchlässigen Spiegel versehen sein, mit dem sich die Bilder der Tag- und der Nachtzieloptik überlagern lassen. Insgesamt gesehen bedeutet dies jedoch — wegen der auf verschiedene Stellen des Fahrzeugs aufgeteilten Geräte-Baueinheiten — eine nicht nur relativ lose mechanische Verbindung, sondern auch eine recht aufwendige Bauweise, die wegen zweier nach außen führender öffnungen für die Mannschaft auch noch erhebliche Sicherheitsrisiken mit sich bringt. Darüber hinaus weist die Anordnung aber auch noch funktionsbedingte Mangel auf: Die Parallelität der optischen Achsen ist wegen der großen Witterungsschwankungen, denen die metallische Außenhaut des Fahrzeugs ausgesetzt ist. nicht mehr gewährleistet Dies wiederum beeinträchtigt die von solchen Fahrzeugen geforderte Zidgenauigkeit und damit indirekt auch die Sicherheit von Fahrzeug und Mannschaft .

Das DT-Gbm 19 14 347 beinhaltet ein Zielfernrohr mil monokularem Einblick, dem zwei nebeneinanderliegende Strahlengänge - einer für Tag - und der andere für Nachtbetrieb - zugeordnet sind. Ferner ist auch noch aus der DT-AS 12 30 592 ein solches Beobachtungsgerät bekannt bei dem aber die Tagoptik im zentralen Teil eines Fangspiegels angeordnet ist. Der periphere Bereich dieses Fangspiegels wird hierbei für die mit dem Bildwandler ausgestattete Nachtoptik ausgenutzt Mit Hilfe optischer Mittel kann in beiden Fällen jeweils nur einer der beiden Strahlengänge mit dem Einblick gekoppelt werden. Dies hat zwangläufig Umschaltmaßnahmen, zeitliche Verzögerungen sowie die Tatsache zur Folge, daß die Welienlängenbereiche eben nur nacheinander zu beobachten sind. Außerdem besitzen diese Art Geräte den Nachteil, daß mit ihnen lediglich der sichtbare Spektralbereich von etwa 0,4 bis 0,8 μπι und der nahe Infrarotbereich von etwa 0,8 bis K2 μπι Wellenlänge erfaßt werden kann, während über im Gelände möglicherweise vorhandene wärme Geräte keine Information erfolgt Mit dem Beobachtungs-Feld stecher gemäß der DT-OS 20 55 Ü38 dagegen wird ein sichtbarer und ein Wärmespektralbereich empfangen. Aber auch hier erfolgt der Empfang nacheinander, und zwar mit Hilfe fotochemischer Mittel.

Die Aufgabe der Erfindung wird in der Entwicklung eines aus nur einer kompakten Baueinheit bestehenden Nachtsehgeräts für die gleichzeitige Beobachtung eines relativ großen Spektralbereichs von etwa 0,4 bis 13,5 μηι Wellenlänge gesehen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für die ankommende Strahlung ein in konzentrischen Bereichen für zwei Spekiralbereic.he transparentes Abschlußfenster vorgesehen ist, und daß in das Gerät mit Hilfe der als Eleva tionsspiegel-Baueinheit ausgebildeten spiegelnden Mittel eins Wärmebildeinheit dergestalt integriert ist, daß der eine Elevationsspiegel den Spektralbereich für den Nachtsehkanal über ein Spiegelobjektiv auf einen photoelektrischen Empfänger leitet, und daß in der vom Spiegelobjektiv nicht ausgenutzten Zone der aus der ankommenden Strahlung den Spektralbereich für die Wärmebildeinheit ausblendende andere Elevationsspiegel angeordnet ist. Dadurch tritt die ganze Strahlung axial konzentrisch durch nur ein Fenster und wird durch die erfindungsgemäße Elevationsspiegeleinheit auf zwei Eingangsoptiken umgelenkt. Durch das vor diesen beiden Optiken in einer gemeinsamen Achse verlaufende Wegstück der Strahlung wird eine integrierte Bauweise auf möglichst kleinem Raum der in optischer und konstruktiver Hinsicht sehr unterschiedlichen Geräte überhaupt erst möglich. Diese Kompaktbauweise mit Unterbringung in nur einem Gehäuse zeitigt aber auch noch andere Vorteile: So ist beispielsweise auch ein nachträglicher Einbau oder Austausch aus Gründen der Wartung oder Reparatur mit einem relativ geringen Aufwand jederzeit möglich. In letzterem Falle wird das Fahrzeug mit einem gleichwertigen anderen Gerät ausgerüstet, so daß es nach wenigen Augenblicken wieder zur Verfugung steht — jedenfalls nicht für längere Zeit aus dem Verkehr gezogen zu werden braucht. Ferner kann durch den Einbau von nur einer Geräte-Baueinheit der Durchbruch in der Pan2:erung nur halb so groß gehalten werden wie im Fall der

Aufteilung auf getrennte Baueinheiten für die Tag- und die Nachtzieloptik. Dadurch sowie vor allem durch die mit einer solchen Gerätekonzeption erreichbare hohe Zielgenauigkeit von 0,1' läßt sich nicht zuletzt auch die Sicherheit von Fahrzeug und Mannschaft erheblich verbessern.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Spiegelobjektiv unter einem rechten Winkel und die sich im wesentlichen aus vier Umlenkspiegeln, einem 1R-Objektiv und einem gekühlten Detektor zusammensetzende Wärmebildeinheit unter einem definierten Winkel, jeweils bezogen auf die Längsachse des Geräts, angeordnet sind. Zweckmäßigerweise ist ferner in den für den Spektralbereich der Wärmebildeinheit vorgesehenen Bereich des Abschlußfensters eine Aussparung zur Aufnahme einer für beide Spektralbereiche vorgesehenen kleineren Scheibe eingearbeitet. Die in die Abschlußscheibe beispielsweise eingekittete kleinere Scheibe ist eine kostensparende Alternative zu einem aus nur einer Scheibe besiehenden und für beide Spektralbereiche transparenten Abschlußfenster.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Nachtsehgeräts an Hand einer Zeichnung näher erläutert, wobei die in den einzelnen Figuren einander entsprechenden Teile gleiche Bezugzahlen tragen. Es zeigt

F i g. 1 das Funktionsschema der Vorrichtung zum Teil innerhalb einer Gehäuseverkleidung liegend,

F i g. 2 eine um 90° zur Längsachse verdrehte Ansieht gemäß F i g. 1 und

Fig. 3 das Detail der Wärmebildeinheit gemäß F i g. 1 in der angegebenen Pfeilrichtung gcsenen und in vergrößertem Maßstab dargestellt.

Die zu der Baueinheit »Nachtsehgerät« zählenden Bauelemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind das in F i g. 1 nahezu parallel zur Längsachse des Geräts dargestellte Abschlußfenster 1, durch das die einfallende Strahlung über einen Elevationsspiepel 2 auf ein Spiegelobjektiv 3 geleitet wird. Abschlußfenster, Elevationsspiegel und das sich aus einem Hauptspiegel und einem Gegenspiegel mit mehreren dazwischenliegenden Korrekturlinsen zusammensetzende Spiegelobjektiv sind hierbei in an sich bekannter und daher nicht näher beschriebener Weise angeordnet An das im rechten Winkel zur Längsachse des Geräts vorgesehene Spiegelobjektiv 3 grenzt im Aufbau der photoelektrische Empfänger 4, der eine; Bildverstärker-, eine Kanalverstärker-, eine Fernsehaufnahmeröhre oder auch eine Kombination der genannten Röhren sein kann und der in der Zeichnung lediglich durch seine Gehäuseverkleidung symbolisiert ist.

Im Mittelbereich des Elevationsspiegels 2, der vom Spiegelobjektiv 3 nicht ausgenutzt wird und daher als tote Zone bezeichnet wird, ist eine Aussparung 13 vorgesehen. Dieselbe dient der Aufnahme eines zweiten Elevationsspiegels 5, der die Wärmestrahlung unter einem definierten Winkel auf eine Wärmebildeinheit 6 wirft. Letztere besteht, wie insbesondere aus F i g. 3 ersichtlich ist, aus vier L mlenkspiegeln 7 bis 10. einem Infrarotobjektiv 11 und einem gekühlten Detektor 12. Diese Faltung des Wärmestrahlganges ergibt eine besonders kompakte Bauweise.

Das für zwei Spektralbereiche transparente Abschlußfenster 1 kann entweder aus einer einheitlichen Scheibe bestehen oder, wie in F i g. 1 angedeutet, eine für beide Spektralbereiche durchlässige kleinere Scheibe 15 aufweisen, die in einer entsprechenden Aussparung 14 beispielsweise eingekittet sein kann. Dieses Fenster und die beiden Elevationsspiegel bilden eine bauliche Einheit, die dem gesamten Gerät bedarfsweise vorgeschaltet werden kann.

Insgesamt gesehen erlaubt also eine Kombination der beiden Techniken von Nachtsehgerät und Wärmebildgerät in der vorbeschriebenen Weise eine schnelle und sichere Aufklärung, da Suchgeschwindigkeit und Ortungswahrscheinlichkeit zunehmen und eine Fehlanzeige nahezu unwahrscheinlich wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

I Patentansprüche:

1. Nachtsehgerät mit zwei verschiedenen Wellentängenbereichen zugeordneten Optiken, in deren Bereich die einfallende Strahlung zusammengelegte optische Achsen sowie diese Zusammenlegung beeinflussende spiegelnde Mittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß für die ankommende Strahlung ein in konzentrischen Bereichen für zwei Spektralbereiche transparentes Abschlußfenster (1; 15) vorgesehen ist, und daß in das Gerät (16) mit Hilfe der als Elevationsspiegel-Baueinheit (2:5) ausgebildeten spiegelnden Mittel eine Wärmebildeinheit (6) dergestalt integriert ist, daß der Elevationsspiegel (2) den Spektralbereich für den Nachtsehkanal über ein Spiegelobjektiv (3) auf einen photoelektrischen Empfänger (4) leitet, und daß in der vom Spiegelobjektiv (3) nicht ausgenutzten Zone der aus der ankommenden Strahlung den Spektralbereich für die Wärmebildeinheit (6) ausblendende andere Elevationsspiegel (5) angeordnet ist.

2. Nachtsehgerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiegelobjektiv (3) unter einem rechten Winkel und die sich im wesentlichen aus vier Umlenkspiegeln (7 bis 10), einem IR-Objektiv (11) und einem gekühlten Detektor (12) zusammensetzende Wärmebildeinheit (6) unter einem definierten Winkel, jeweils bezogen auf die Längsachse (17) des Geräts (16), angeordnet sind.

3. Nachtsehgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den für den Spektralbereich der Wärmebildeinheit (6) vorgesehenen Bereich des Abschlußfensters (1) eine Aussparung (14) zur Aufnahme einer für beide Spektralbereiche vorgesehenen kleineren Scheibe (15) eingearbeitet ist.