DE2618976C3 - Optisches Zielbeobachtungsgerät - Google Patents

Description

einer Weise vorgesehen sind, daß die Umlenkvorrichtung wahlweise die von dem einen oder dem anderen der Fenster durchgelassene Strahlung empfängt.

Durch diese erfindungsgemäße Anordnung wird ein sehr einfacher und kompakter Aufbau ei reicht, bei dem λ es durch eine leicht zu bewerkstelligende Lageänderung der Umlenkvorrichtung, die ein Spiegel oder ein Prisma sein kann, bezüglich der Schutzhaube möglich ist, schnell und beliebig oft von der einen Beobachtungsart auf die andere umzuschalten. Dabei befinden sich ι ο sämtliche Teile innerhalb der Panzerung, die durch die Verwendung von zwei kleinen, voneinander hinreichend beabstandeten Fenstern weit weniger geschwächt wird, als es bei einem einzelnen, erheblich größeren Fenster der Fall wäre.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist darin zu sehen, daß sie gleich gut in zwei voneinander verschiedenen Bereichen des Strahlungsspektrums arbeitet, so daß durch Verlegung des zweiten Spektralbereichs beispielsweise in dei. thermischen Infrarotbereich nicht nur eine Nachtbeobachtung sondern auch eine Beobachtung bei Nebel und ähnlichen Witterungsbedingungen möglich ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen niedergelegt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand vcn Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt:

F i g. 1 ein Prinzipschema eines ersten Ausführungsbeispiels,

F i g. 2 ein Prinzipschema eines zweiten Ausfühningsbeispiels,

F i g. 3 eine vereinfachte perspektivische Darstellung eines Teils des Zielgerätes, und

Fig.4 ein Prinzipschema einer Einzelheit einer weiteren Ausführungsform des Zielbeobachtungsgerätes.

Die in der F i g. 1 dargestellte Vorrichtung weist folgende Teile auf:

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— Eine mit zwei Fenstern 2 und 3 ausgestattete Schutzhaube 1, die um eine Achse 4 drehbar angeordnet ist. Die beiden Fenster sind beispielsweise gegenüberliegend angeordnet; diese Anordnung ist jedoch nicht einschränkend zu verstehen und man kann jede andere Anordnung, beispielsweise eine Anordnung im Winkel von 90°, vorsehen. Die Schutzhaube ist mittels irgendwelcher geeigneter Einrichtungen, beispielsweise durch ein Lager 5 drehbar aufgebaut.

— Eine optische Umlenkvorrichtung, die aus einem Spiegel 6 besteht. Der Spiegel ist im Inneren der Schutzhaube angeordnet, gegebenenfalls durch eine an sich bekannte Baugruppe stabilisiert und sich um die Achse 4 drehend angetrieben. In der F i g. 3 ist ein Ausführungsschema einer Kardanaufhängung dargestellt, welche die Stabilisierung des Spiegels ermöglicht. Es ist nicht erforderlich, eine solche Aufhängung im einzelnen zu beschreiben, da sie dem Fachmann wohlbekannt ist.

— Einrichtungen (nicht dargestellt), die lediglich durch einen Block 7 schematisch angedeutet sind, die den Antrieb der Drehbewegung des Spiegels und die Steuerung der Drehbewegung der Schutzhaube durch die Rotation des Spiegels ermöglichen. b5

— Ein feststehendes dichroitisches Plättchen 8, das in der Schutzhaubenachse angeordnet ist, zum Empfang der vom Spiegel 6 reflektierten Strahlung und zur Reflexion in Richtung auf einen Detektor 9, oder zur Weiterleitung an ein zweites dichroitisches Plättchen 10. Das dichroitische Plättchen 8 ist beispielsweise ein Plättchen aus Silizium-Dioxid, vorzugsweise veredelt bzw. vergütet durch eine vielfache dielektrische Flächenbehandlung, das die thermische Infrarotstrahlung zum Strahlungsdetektor 9 sendet, welcher beispielsweise als thermisches Fernrohr ausgebildet ist

— Ein feststehendes dichroitisches Plättchen 10, das wie oben angedeutet, zur Aufnahme der sichtbaren und im nahen Infrarotbereich gelegenen Strahlung angeordnet ist, weiche vom Plättchen 8 übertragen wurde, und zur Reflexion dieser sichtbaren Strahlung auf einen Strahlungsdetektor 11, der beispielsweise aus einem Fernrohr besteht Das Plättchen 10 besteht beispielsweise aus einem Silizium-Dioxid-Plättchen, das einer vielfachen dielektrischen Flächenbehandlung unterzogen wurde.

— Eine Vorrichtung zur Bildumlenkung, beispielsweise einen Spiegel 12, der unterhalb des Plättchens angeordnet ist, zum Empfang der im nahen Infrarotbereich gelegenen Strahlung, die das Plättchen 10 durchquert hat und zur Weiterleitung an einen Strahlungsdetektor 13, der beispielsweise aus einem Goniometer besteht. Die Vorrichtung 12 kann wahlweise vorgesehen sein.

Das Fenster 2 besteht aus Silizium-Dioxid und ist für Strahlungen durchlässig, deren Wellenlängen kleiner als 2,6 Mikrometer sind; das Fenster 3 besteht aus Germanium oder Silizium und ist für Strahlungen durchlässig, deren Wellenlängen größer als 1,8 Mikrometersind.

Gemäß der Erfindung kann man die jeweiligen ursprünglichen Stellungen des Spiegels 6 und der Schutzhaube t in solcher Weise einstellen, daß der Spiegel dem Silizium-Dioxid-Fenster (für die Tagesbeobachtung) oder dem Germanium- bzw. Silizium-Fenster (für die Nachtbeobachtung) gegenüberliegend angeordnet ist. Der Übergang von einer Stellung in die andere wird mittels einer beliebigen geeigneten Einrichtung bewirkt; man kann beispielsweise auf die Steuerung der Schutzhaube einwirken, um die Schutzhaube in die gewünschte Position bezüglich des Spiegels zu bringen.

Wenn das Silizium-Dioxid-Fenster dem Spiegel gegenüber angeordnet ist, empfängt die Vorrichtung nur die sichtbare und die im nahen Infrarotbereich gelegene Strahlung. Diese beiden Strahlungen durchqueren das Plättchen 8 und werden durch das Plättchen 10 in eine sichtbare Strahlung (0,4 bis 0,7 Mikrometer), die vom Fernrohr 11 empfangen wird, und in eine im nahen Infrarot gelegene Strahlung (0,9 bis 2,5 Mikrometer) aufgetrennt, die von dem Goniometer empfangen wird.

Wenn das Germanium- bzw. Silizium-Fenster dem Spiegel gegenüber angeordnet ist, (die in gestrichelten Linien in der Fig. 1 dargestellte Stellung), dann empfängt die Vorrichtung eine Strahlung, die im thermischen Infrarot (8 bis 13 Mikrometer) gelegen ist, welche durch das Plättchen 8 auf den Strahlungsdetektor 9 reflektiert wird, und sie empfängt die im nahen Infrarotbereich (größer als 1,8 Mikrometer) gelegene Strahlung, welche die Plättchen 8 und 10 durchquert und vom Goniometer empfangen wird.

Um die sich aus der Rotation der Schutzhaube 1 ergebende Drehung (oder Kippung) des von einem dem

Strahlungsdetektor für das thermische Infrarot zugeordneten Empfängers 14 gelieferten Bildes auszugleichen, ist vorgesehen, dieses Bild oberhalb eines Prismas 15 zu projizieren, das in an sich bekannter Weise beispielsweise ein Pechan-Prisma sein kann, welches einer von der Rotation der Schutzhaube gesteuerten Drehbewegung unterliegt. Diese Anordnung ist in der F i g. 4 dargestellt.

Die F i g. 2 bezieht sich auf eine Ausführungsbariante, bei der das erste dichroitische Plättchen, das die vom Spiegel 6 reflektierte Strahlung empfängt, aus einem Plättchen 10 aus Germanium besteht, das einer vielfachen dielektrischen Flächenbehandlung unterzogen wurde. Dieses Plättchen kann von der thermischen Infrarotstrahlung durchquert werden, die zu einem geeigneten Strahlungsdetektor 9 geleitet wird; das Plättchen reflektiert hingegen die sichtbare Strahlung und die im nahen Infrarot gelegene Strahlung auf ein Plättchen 8 aus Silizium-Dioxid, das verzugsweise einer vielfachen dielektrischen Flächenbehandlung unterzogen wurde. Dieses Plättchen 8 reflektiert die sichtbare Strahlung auf einen Strahlungsdetektor 11 und läßt die im nahen Infrarot gelegene Strahlung auf einen Strahlungsdetektor 13 durchtreten, dessen Spaktralempfindlichkeit sich beispielsweise über den Bereich von ungefähr 1,9 Mikrometer bis ungefähr 2,5 Mikrometer erstreckt.

Die Plättchen 8 und 10, sowie die zugeordneten . Strahlungsdetektoren sind feststehend wie im Ausführungsbeispiel der F i g. 1.

Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Einrichtung zum Führen des einen oder des anderen der beiden Fenster in eine Position beschränkt, in der sie mit der

id optischen Umlenkvorrichtung zusammenwirken. Man verwendet beispielsweise eine mechanische Einrichtung (Lager und Blockiereinrichtung) oder eine elektrische oder elektromechanische Einrichtung.

Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Ausfüh-

ii rungsform mit drehbarer Schutzhaube beschränkt und die beschriebene Schutzhaube oder Kuppe! stellt nur ein nicht einschränkendes Beispiel dar. Überdies können innerhalb des Grundgedankens der Erfindung auch mehr als zwei Fenster verwendet werden. Vorzugsweise

:o jedoch nicht ausschließlich verwendet man ebene Fenster. Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Montage der Fenster an der sich drehenden Schutzhaube beschränkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Optisches Zielbeobachtungsgerät mit einer drehbaren Schutzhaube, die ein für eine in einem bestimmten Wellenlängenbereich gelegene optische Strahlung durchlässige Fenster aufweist, mit einer optischen Umlenkeinrichtung, die die von dem Fenster durchgelassene Strahlung empfängt und sie parallel zur Drehachse der Schutzhaube weitersendet, und mit Einrichtungen, die eine Drehbewegung der Umlenkvorrichtung um diese Achse bewirken und die Drehbewegung der Schutzhaube an die Drehbewegung der Umlenkeinrichtung so anpassen, daß das Fenster in Übertragungsstellung zur Umlenkvorrichtung gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein weiteres, von der gleichen Schutzhaube (1) getragenes Finster (3) vorgesehen ist, das eine in einem anderen Wellenlängenbereich gelenge optische Strahlung durchläßt, und daß Einrichtungen zur Veränderung der ursprünglichen Einstellung der Schutzhaube (1) in Bezug auf die Umlenkvorrichtung (6) in einer Weise vorgesehen sind, daß die Umlenkvorrichtung (6) wahlweise die von dem einen oder dem anderen Fenster (2,3) durchgelesene Strahlung empfängt.

2. Zielbeobachtungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Umlenkvorrichtung aus einem Spiegel (6) besteht, der die gesamte von den Fenstern (2, 3) durchgelassene Strahlung reflektiert.

3. Zielbeobachtungsgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fenster (3) aus Germanium bzw. Silizium und ein Fenster (2) aus Silizium-Dioxid besteht.

4. Zielbeobachtungsgerät nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei feststehende Strahlungsdetektoren (9, 11) vorgesehen sind, deren jeweilige spektrale Empfindlichkeit im Durchlaßbereich des einen Fensters (2) bzw. im Durchlaßbereich des anderen Fensters {3) liegt.

5. Zielbeobachtungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der Strahlungsdetektoren (11) ein im sichtbaren Bereich arbeitendes optisches Instrument ist und daß der andere Strahlungsdetektor (9) ein im thermischen Infrarotbereich arbeitendes optisches Instrument ist.

6. Zielbeobachtungsgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zielgerät einen dritten, feststehenden Strahlungsdetektor (13) aufweist, der eine spektrale Empfindlichkeit besitzt, die in einem den Durchlaßbereichen der beiden Fenster (2,3) gemeinsamen Abschnitt gelegen ist.

7. Zielbeobachtungsgerät nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Strahlungsdetektor (13) aus einem Goniometer besteht, dessen spektrale Empfindlichkeit sich wenigstens von etwa 1,9 Mikrometer bis etwa 2,5 Mikrometer erstreckt.

8. Zielbeobachtungsgerät nach einem der Ansprüche 5—7, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem dem im thermischen Infrarotbereich arbeitenden Strahlungsdetektor (9) zugeordneten Empfänger gelieferte Bild oberhalb eines Prismas (15) projiziert wird, das in an sich bekannter Weise ermöglicht, die von der Drehung der Schutzhaube (17) herrührende Drehung des Bildes zu korrigieren.

Die Erfindung betrifft ein optisches Zielbeobachtungsgerät mit einer drehbaren Schutzhaube, die ein für eine in einem bestimmten Wellenlängenbereich gelegene optische Strahlung durchlässiges Fenster aufweist, mit einer optischen Umlenkvorrichtung, welche die von dem Fenster durchgelssene Strahlung empfängt und sie parallel zur Drehachse der Schutzhaube weitersendet, und mit Einrichtungen, die eine Drehbewegung der Umlenkvorrichtung um diese Achse bewirken und die

ίο Drehbewegung der Schutzhaube an die Drehbewegung der Umlenkvorrichtung so anpassen, daß das Fenster in Übertragungsstellung zur Umlenkvorrichtung gehalten wird.

Eine bekannte Einrichtung dieser Art ist so aufgebaut, daß sie entweder bei Tag oder bei Nacht arbeitet Zu einem wahlweisen Betrieb während des Tages oder während der Nacht ist sie jedoch nicht geeignet

Darüberhinaus sind Zielbeobachtungsgeräte mit feststehenden Eintrittsfenstern und Umlenkvorrichtungen bekannt, die sowohl eine Beobachtung bei Tag als auch bei Nacht ermöglichen. So ist beispielsweise in der DE-AS 11 06 516 eine Anordnung mit zwei Eintrittsfenstern beschrieben, die beide mit Panzerglasstöpseln verschlossen sind. Einem der beiden Fenster ist zur Ermöglichung der Nachtbeobachtung ein Bildwandler vorgesetzt. Ein im Strahlengang der Beobachtungsoptik angebrachtes, mit Hilfe eines Hebels verschwenkbaren Prisma ermöglicht es, wahlweise das eine und/oder das andere der durch die beiden Fenster einfallenden Bilder

jo zu beoDachten.

Die Anordnung weist jedoch den Nachteil auf, das der relativ empfindliche Bildwandler außerhalb der Panzerung angebracht und daher einem erhöhten Beschädigungsrisiko ausgesetzt ist.

Das selbe gilt für die in der DE-AS 1102 014 beschriebene Anordnung, bei der nur ein einziges Fenster vorgesehen ist, dem für die Nachtbeobachtung durch einen zeitlich aufwendigen Umrüstvorgang ein Bildwandler vorgesetzt werden kann.

Schließlicht ist in der US-PS 35 39 243 ein Zielbeobachtungsgerät beschrieben, bei dem sämtliche empfindlichen Teile innerhalb der Panzerung angeordnet sind. Doch findet hier ein relativ großes Eintrittsfenster Verwendung, das es ermöglicht, mit Hilfe eines Umlenkspiegels zwei von einander getrennte Strahlengänge gleichzeitig ins Innere des Beobachtungsstandes zu projezieren, von denen der eine einem Bildverstärkersystem mit wählbarer Verstärkung und der andere einem Instrument für direkte Beobachtung

so zugeführt wird.

Beide Beobachtungssysteme arbeiten mit Strahlung im sichtbaren Spektralbereich. Diese Anordnung weist neben der durch das große Eintrittsfenster gegebenen Beschädigungsgefahr den Nachteil auf, daß sie relativ kompliziert und somit kostspielig ist und einen großen Platzbedarf bestitzt.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Zielbeobachtungsgerät der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß ein möglichst einfaches un kompaktes und somit kostengünstiges Tag- und Nacht-Zielgerät geschaffen wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß wenigstens ein weiteres, von der gleichen Schutzhaube getragenes Fenster vorgesehen ist, das eine in einem anderen Wellenlängenbereich gelegene optische Strahlung durchläßt, und daß Einrichtungen zur Veränderung der Ursprünglichen Einstellung der Schutzhaube in Bezug auf die Umlenkvorrichtung in