DE2625081C3

DE2625081C3 - Device for the automatic harmonization of several devices

Info

Publication number: DE2625081C3
Application number: DE19762625081
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. Dr. 6901 Wiesenbach Siebecker; Gerhard Dipl.- Ing. 6900 Heidelberg Stengel; Wolfgang 6901 Dossenheim Weigel; Guenter 6906 Leimen Wichmann
Original assignee: Eltro Gesellschaft fur Strahlungstechnik 6900 Heidelberg GmbH
Current assignee: Eltro Gesellschaft fur Strahlungstechnik 6900 Heidelberg GmbH
Priority date: 1976-06-04
Filing date: 1976-06-04
Publication date: 1979-03-22
Also published as: DE2625081B2; DE2625081A1

Description

Die Erfindung betrifft cmc Vorrichtung /ur automatischen Harmonisierung der Sichtlinien mehrerer Geräte, die in verschiedenen Wellenlangenhereichcn arbeiten und mit einem in diesen Wellenlangcnbereichen arbeitenden gemeinsamen Prufmarkenprojektor ausgestattet sind.The invention relates to automatic CMC devices Harmonization of the lines of sight of several devices operating in different wavelength ranges work and with a common test mark projector working in these wavelength ranges are equipped.

Es ist t, B. aus der DE-AS 2322U17 bekannt, daß man zur Achstiiarmönisierung einen Zielmarkenprojektor verwenden kann. Ferner sind in der AnmeldungIt is known from DE-AS 2322U17, for example, that a target mark projector can be used for axial monotonization. Furthermore, in the registration

P 2550941,5 Zielmärkenpröjektören für verschie* dene Wellenlängen beschrieben, die zur Harrrionisie^ rung opto-elektrönischer Einheiten innerhalb eines Systems dienen. Diese Einheiten sind starr miteinan^P 2550941.5 target market projectors for various * dene wavelengths described, which lead to Harrrionisie ^ tion of opto-electronic units within one System. These units are rigidly connected to one another

der verbunden. Die Harmonisierung des Systems erfolgt hierbei durch manuelles Einstellen der einzelnen Einheiten auf die Zielmarke des gemeinsamen Zielmarkenprojektors bzw. der Zielmarkenprojektionseinheit. Der DB-OS 2426785 sind sodann ein Zielfernrohr und ein IR-Goniometer zu entnehmen, die — obgleich zwei voneinander getrennte Geräte -einen gemeinsamen Richtspiegel aufweisen. Beide Geräte lassen sich durch im Werk justierte Halterungen mechanisch miteinander koppeln.the connected. The system is harmonized by manually setting the individual Units on the target mark of the common target mark projector or the target mark projection unit. A telescopic sight and an IR goniometer can then be found in DB-OS 2426785, which - although two separate devices have a common directional mirror. Both devices can be mechanically coupled to one another using brackets adjusted in the factory.

Von der beispielsweise in SOLDAT UND TECHNIK 7/1975, Seite 370, erwähnten Panzerabwehrwaffe MILAN ist es bekannt, mit Hilfe eines breitbandigen Kollimators im Tagsichtkanal und im IR-Goniometer durch das gemeinsame Eintrittsfenster hindurch ein simuliertes Punktziel einzuspiegeln, so daß Tagsichtkanal und IR-Goniometer unabhängig voneinander abgeglichen werden können, wobei im Sichtkanal die fest eingebaute Strichmarke und im Goniometerkanal das elektrische Ablagesignal zur Harmonisierung herangezogen werden. Die Harmonisierung tier beiden Achsen zueinander ist durchgeführt, wenn das im Tagsichtkanal im Strichm^rkenzentrum dargestellte Punkt/.iel im IR-Goniometer kein elektrisches Ablagesignal mehr liefert. Diese Harmonisierung erfolgt manuell, eine tiberprüf ung ist nur unter Vorschalten des Kollimators möglich. Eine schnelle automtische Harmonisierung ist nicht erforderlich, weil die Achsharmonisierung durch die feste Verbindung der beiden Kanüle hinsichtlich ihrer konstruktiven Ausfuhrung - auch bei den strengen militärischen Umweltbedingungen - erhalten bleibt und außerdem eine routinemäßige Überprüfung mit Hilfe des Kollimators nur in größeren Zeitabständen erfolgt. From the anti-tank weapon mentioned for example in SOLDAT UND TECHNIK 7/1975, page 370 MILAN is known to use a broadband collimator in the day vision channel and in the IR goniometer to reflect a simulated point target through the common entry window, so that day vision channel and IR goniometer can be adjusted independently of each other, with im The fixed line mark and in the goniometer channel the electrical storage signal for Harmonization can be used. Both axes have been harmonized with one another, if the point shown in the day vision channel in the line mark center in the IR goniometer no longer supplies an electrical storage signal. This harmonization is done manually, a check is necessary only possible with the collimator connected upstream. A quick automatic harmonization is not necessary, because the axis harmonization by the fixed connection of the two cannulas in terms of their constructive Execution - even with the strict military ones Environmental conditions - is preserved and also a routine check with the help of the collimator only takes place at longer intervals.

Der Erfindung liegt die Aufgabe einer automatischen Harmonisierung der optischen Achsen zweier oder mehrerer in unterschiedlichen Wellenlängenbereichcn arbeitender opto-elektronischer Geräte zugrunde, die als getrennte Einheiten aufgebaut sind und über spezielle Prä/isionshaltcrungen. z. B. Schwalhenschwan/halterungen, schnell mechanisch zusammengckoppelt werden können, wobei sich die Qualität der Harmonisierung jederzeit überprüfen lassen soll. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelost, daßThe object of the invention is to automatically harmonize the optical axes of two or several in different wavelength ranges based on working opto-electronic devices, which are built up as separate units and have special preparation brackets. z. B. Swallow Swan / mounts, can be quickly mechanically coupled together, with the quality the harmonization should be checked at any time. According to the invention this object is achieved solved that

a) der Priif.iiarkenprojcktor starr innerhalb eines ersten Geräts befestigt ist, welches vom Benutzer mit einem /weiten Gerat, in dem starr ein Fernrohr mn Zielmarke und ein Goniometer befestigt ist. mechanisch koppilbar ist.a) the test mark projector rigidly within a first device is attached, which is by the user with a / wide device in which a telescope is rigid mn target mark and a goniometer is attached. can be mechanically coupled.

b) erste Verstellmittel fur ein optisches (ilied vorgesehen lind, die unter Ausnutzung der Ablagcsignale des Goniometers eine Verschiebung des Prufpunkts im Goniomcterwellenlangcnbereich vornehmen, bis der Prufpunkt auf der Goniometerachse liegt, d h keine Ablagesignale mehr auftreten v. ohci die optischen Glieder gleichzeitig einen Prufpunkt im Wellenlangenhereich des ersten Geräts verschieben undb) first adjustment means provided for an optical element lind, which, using the offset signals of the goniometer, shifts the Carry out the test point in the goniometer wavelength range until the test point is on the goniometer axis lies, i.e. no more discard signals occur v. ohci the optical links at the same time move a test point in the wavelength range of the first device and

c) /weite Verstellmittel im ersten Cierat vorgesehen sind, um die im Fernrohr erkennbare Ablage des auf das erste Geräl fallenden Prufpunkts zu be^ scitigen.c) / wide adjustment means provided in the first Cierat in order to be able to see the deposit of the test point falling on the first device, which can be seen in the telescope scitigen.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ciri opto-elektrönisches Gerät in vorteilhafter Weise mit Hilfe einer schnei! lösbaren Halterung an eitier bestehenden opto-elektroniscllert Anlage montiert werden.In the device according to the invention, ciri opto-electronic device in an advantageous manner Help one snow! detachable bracket on an existing one opto-electronic system can be installed.

Dies ist wegen der von militärischer Seite gemachten Auflugen hinsichtlich der Gewichtsverhältnisse, der Geschwindigkeit beim Zusammenbau und bei der Trennung solcher Geräte sowie einer möglichst stabilen Kopplungsmöglichkeit unter rauhen Umweltbedingungen von Bedeutung. Der Prüfmarkenprojektor z. B. stellt eine zusätzliche Einheit dar, die getrennt transportiert werden muß und bei Geräten für die Infanterie den Soldaten mit einem zusätzlichen Traggewicht belastet, wenn man die erforderliche Überprüfung der Achsharmonisierung nach jedem Stellungswechsel durchführen möchte. Die mechanische Verbindung der zu harmonisierenden Geräte gewährleistet dabei eine grobe Ausrichtung der einzelnen optischen Achsen. Dieselbe ist allerdings bereits so weitgehend, daß sich die dann noch erforderliche Feinharmonisierung auf Winkelverstellungen im MiI-liradiantbereich beschränkt. Die gemeiasame Montageplatte ist nun aber aus Gewichtsgründen so ausgestaltet, daß eine bestehende Achsharmonisierung nach der Abnahme und Wiederanbrin^ng des Gerätes nicht mehr vorhanden ist und daß a'jch bei montiertem Gerät eine Schock- und oder Vibrationsbelastung ebenso wie eine größere Temperaturänderung zu einer Dejustage führen würde. Die Harmonisierung ließe sich dann zwar mit Hilfe des Prüfmarkenprojektors manuell durchführen, wäre jedoch zeitraubend. Als zusätzliches Erschwernis kommt hinzu, daß die beiden Einheiten keine gemeinsame Eintrittsapertur besitzen und der Prufmarkeiiprojektor deshalb fur zwei ortlich getrennte Aperturen ausgebildet sein muß.This is because of the measures made by the military regarding weight ratios, the Speed when assembling and separating such devices, as well as one that is as stable as possible Coupling option under harsh environmental conditions is important. The check mark projector z. B. represents an additional unit that must be transported separately and with devices for the infantry burdened the soldier with an additional carrying weight, if one has the necessary inspection the axis harmonization after every change of position. The mechanical The connection of the devices to be harmonized ensures a rough alignment of the individual optical elements Axles. The same is, however, already so extensive that the then still required Fine harmonization on angular adjustments in the MiI-liradian range limited. The common mounting plate is now designed for weight reasons so that an existing axis harmonization after the removal and reattachment of the device is no longer available and that a'jch when the Device a shock and / or vibration load as well as a larger temperature change would lead to a misalignment. The harmonization could then be done with the help of the test mark projector manually, however, would be time consuming. An additional difficulty is that the two units do not have a common entry aperture and therefore the test marker projector must be designed for two spatially separated apertures.

Ciemäßder Erfindung wird von einem Prüfmarkenprojektor ähnlich dem in der Anmeldung P 2 55uⁱ)41 5 beschriebenen ausgegangen, der fur die in den verschiedenen Welleniangenbereichen arbeitende Einheit Prufmarken - /. B. Prüfpunkte liefert, die durch eine gemeinsame Blende im Bildfeld eines gemeinsamen Spiegelobjektivs erzeugt werden und durch eine Reihe von optischen Gliedern über die jeweilige Eintrittspupille den zu harmonisierenden opto-e'ektronischen Geraten zugeführt werden. Bei der in Rede stehenden Vorrichtung wird der Prüfmarkenprojektor dem opto-elektronischen Gerät zugeordnet, das auf die bereits vorhandene opt».-elektronische Anlage aufgeflanscht wird, weil für derlei Anlagen die Auflage besteht, daß die vorhandene Anlage nicht modifiziert, sondern nur mit einer Halterung fur das Zusatzgerät vorgesehen werden darf. Das erfindungsgemaße Prinzip funktioniert auch, wenn der Prufmarkenprojektor in die bestehende Anlage interpretiert und eine zusätzliche Vorrichtung vorgesehen ist. um die Prüfmarke in das anzuflanschende Cierat einzuspiegeln. Bezüglich der Automatisierung ist hivThui ein Vorteil, daß die bestehende opto-clcktronischc Anlage einen Tagsichtkanal mit fester Zie!- marke und einen Goniometerkanal besitzt. Die beiden Kanäle sind aufeinander harmonisiert, wobei der Goniometerkanal auf den Zielmarken-Zentralpunkt harmonisiert ist und 'lie Ablage von Wärmepunkten nach kartesischen Koordinaten im Bildfeld durch elektrische Signale anzeigt, die unmittelbar zur Verarbeitung für die automatische Harnionisierung herangezogen werden können, Der erfindunßsgemäße Lösungsvorschlag läßt sich aber auch anwenden, wenn bei einer optischen Aiilage ohne Goniometer - die mit einer zweiten Anlage mechanisch gekoppelt und automatisch harmonisiert Werden soll -- in die eine An-According to the invention, a test mark projector similar to that described in application P 2 55u ⁱ ) 41 5 is assumed, which is used for the unit test mark - /. B. supplies test points that are generated by a common diaphragm in the image field of a common mirror lens and fed to the opto-electronic devices to be harmonized through a series of optical elements via the respective entrance pupil. In the case of the device in question, the test mark projector is assigned to the opto-electronic device that is flanged onto the existing opt ».- electronic system, because for such systems there is a requirement that the existing system is not modified, but only with a bracket may be provided for the additional device. The principle according to the invention also works if the test mark projector interprets into the existing system and an additional device is provided. to reflect the test mark in the Cierat to be flanged. In terms of automation, hivThui has the advantage that the existing opto-clcktronic system has a daytime viewing channel with a fixed marker and a goniometer channel. The two channels are harmonized with one another, the goniometer channel being harmonized with the target mark central point and indicating the storage of heat points according to Cartesian coordinates in the image field by means of electrical signals that can be used directly for processing for the automatic urinary ionization but can also be used if, in the case of an optical assembly without a goniometer - which is to be mechanically coupled with a second system and automatically harmonized - in the one

lage den I'rüfraarkcnprojektor und in die andere Anlage ein Goniometer integriert, das mit einer der zu harmonisicrcndcn Achsen mechanisch fest verbunden und harmonisiert ist. Dann wird nach dem Lösungsvorschlag die Güniomelcraehse als Bczugsachse für die Harmonisierung verwendet. Das kann dadurch geschehen, daß in dem Prüfmarkenprojektor über eine rückseitig beleuchtete Krcislochblende und ein Spiegelobjektiv für alle benutzten Wellenlängen der verschiedenen opto-elektronischen Kanüle ein Pfüfpunkt ins Unendliche abgebildet wird und die parallelen Strahlenbündel über optische Glieder den jeweiligen opto-elektronischen Kanülen zugeführt sowie über die Eintrittspupille wieder als Punkt in der jeweiligen Bildebene abgebildet werden.place the test bench projector and the other system a goniometer integrated, which is mechanically firmly connected to one of the axes to be harmonized and is harmonized. Then, according to the proposed solution, the Güniomelcraehse is used as a reference axis for the harmonization used. This can be done in that the test mark projector over a backlit pinhole diaphragm and a mirror lens for all wavelengths used by the different opto-electronic cannula a puddle point is imaged into infinity and the parallel bundles of rays via optical elements the respective opto-electronic cannulas and fed via the entrance pupil again as a point in the respective Image plane are mapped.

Die automatische Achsharmonierung geschieht nun dadurch, daß in den parallelen Strahlengang des Prüfmarkcnpmjektors ein optisches Drehkeilpiiar iTiOimeri ΆίΓϊί, ΠΊΊί dein uüfci'i geeignete Verdrehung der beiden Keile gegeneinander eine definierte Winkclablcnkung des austretenden Projcktionsstrahlcnbündels erzielt wird, wenn die Rotationsachse mit der Projektorachse übereinstimmt. Wenn gewährleistet ist. daß der Brechungsindex des optischen Kcilmatcrials für alle benutzten optischen Wellenlängen konstant ist, wird auch die WinketoNcnkung gleichgroß, und die Priifpunkte verschieben sich in allen zu harmonisicrcndcn optischen Kanälen um den gleichen Bildwinkel. Bei großen ausgenutzten Wellcnlängenbercichcn, bei denen die Wellenlängcnabhängigkeit des Brechungsindex bei dem Drehkcilmatcrial zu unterschiedlichen Winkelablcnkungen führen würde, verwendet man für die Winkelablcnkung des Projektionsstrahlenbündels zweckmäßigerweise einen Planspiegel mit wellenlängenunabhängigem Reflexionsvcrhalten, der um zwei senkrecht zueinander stehende Achsen schwenkbar ist. Durch Spektralteiler und optische Umlenksysteme werden dann die einzelnen Projektionsbündel den zugehörigen optischen Kanälen zugeführt, wo der Prüfpunkt in der Bildebene abgebildet wird.The automatic axis harmonization takes place now in that in the parallel beam path of the Prüfmarkcnpmjektors an optical rotary wedge pin iTiOimeri ΆίΓϊί, ΠΊΊί your uüfci'i suitable twist of the two wedges against each other a defined angle of the exiting projection beam is achieved when the axis of rotation coincides with the axis of the projector. If guaranteed is. that the refractive index of the optical material is constant for all optical wavelengths used the angle is also the same size, and the test points shift by the same in all harmonized optical channels Angle of view. In the case of large used shaft length areas, in which the wavelength independence of the refractive index in the case of the Drehkcilmatcrial to different Angular deflections would be used for the angular deflection of the projection beam expediently a plane mirror with wavelength-independent reflection behavior, which can be pivoted about two mutually perpendicular axes. By spectral splitter and optical Deflection systems then become the individual projection bundles of the associated optical channels fed, where the test point is mapped in the image plane.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht bezüglich der automatischen Harmonisierung vor, daß unter Ausnutzung der Ablagesignale, die das Goniometer liefert - wenn der Prufpunkt außerhalb des Bildfeldes bzw. Koordinatenmittelpunktes abgebildet wird - eine elektrische Bruckenschaltung zur Steuerung des Drehkeilpaares bzw. zur Schwenkung des Planspiegels um seine Drehachsen verwendet wird, wobei die Brücke abgeglichen wird und damit die Justierelemente in ihrer Harmonisierungslage sind, wenn das Goniometer Nullahlage zeigt, d. h. der Prüfpunkt im Koordinatenmittelpunkt liegt. Damit zeigen die Priifpunkte in den einzelnen Kanälen die Lage der Goniometerachse im Bildfeld an, die für den jeweiligen Kanal lie Bezugsachse darstellt. Eine Änderung der Position des aufgesetzten Gerätes zur Anlage mit integriertem Goniometer hat durch die starre Verbindung des Prüfmarkenprojektors mit dem optischen Kanal des aufgesetzten Gerätes zur Folge, daß der Prüfpunkt aus dem Goniometer-Koordinatenmittelpunkt auswandert und elektrische Ablagesignale verursacht, die zur Nachsteuerung des Justiergliedes führen, wodurch die Prüfpunkte der verschiedenen Kanäle auf die neue Referenzachse automatisch eingestellt werdenAn advantageous development of the invention provides for automatic harmonization before that, taking advantage of the storage signals that the goniometer delivers - if the test point is outside of the image field or coordinate center is mapped - an electrical bridge circuit for Control of the rotating wedge pair or used to pivot the plane mirror around its axis of rotation the bridge is adjusted and thus the adjustment elements in their harmonization position are when the goniometer shows zero position, d. H. the Test point lies in the coordinate center. The test points in the individual channels thus show the Position of the goniometer axis in the image field, which represents the reference axis for the respective channel. A change the position of the device attached to the system with an integrated goniometer is due to the rigid Connection of the test mark projector with the optical channel of the attached device with the result that the test point migrates from the goniometer coordinate center point and electrical storage signals caused, which lead to readjustment of the adjusting member, whereby the test points of the various Channels are automatically set to the new reference axis

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es auch möglich, daß die durch eine beleuchteteAccording to a further feature of the invention, it is also possible that the illuminated by a

Blende erzeugte Prüfinarke für den Goniometer-Spektralbercich ein kreisförmiger Punkt Und für die übrigen optischen Kanäle eine Strich- oder Zielmarkc ist, wobei der Goniomclcrprüfpunkt im Kreuzungs* puiikl der Zieimafke liegt. Dann läßt sieh jeder del* optischen Kanäle mit Hilfe der harnioiiisierendcn Zielmarkc als Visiergerät verwenden - mit der Goniometerachse als Visierlinie, Eine Überprüfung der Achsharmonisierung ist möglich, wenn der Goniomeler-Pfüfpünkl in das jeweilige Visier eingespiegelt wird und an dem Kreuzungspunkt dargestellt wird.Aperture generated test mark for the goniometer spectral range a circular point and a line or target mark for the remaining optical channels where the Goniomclcrprüfpunkt lies in the intersection * puiikl of the Zieimafke. Then everyone lets you see optical canals with the help of the Use the target mark as a sighting device - with the goniometer axis as a line of sight, the axis harmonization can be checked if the Goniomeler-Pfüfpünkl is reflected in the respective visor and shown at the intersection will.

Wennz. Inzwischen der Bildebene des Aufnahmeobjektivs und dem Monitor einer Fernsehnnldge oder aber einem EIcktrookular keine festen räumlichen Beziehungen bestehen, so kann es vorteilhaft sein, daß in einem oder mehreren der optischen Kanäle die durch das Aufnahmeobjektiv in der ObjcktivbiliiIf Meanwhile the image plane of the taking lens and the monitor of a television station or but there are no fixed spatial relationships in an EIcktrookular, it can be advantageous that in one or more of the optical channels through the taking lens in the Objcktivbilii

des Monitors oder Elcktrookulars darstellbar und dieses Bild durch den mit einer festen oder justierbaren Strichmarke ausgerüsteten optischen Tagsichtkanal anschaubar ist, und daß ferner mechanische oder elektrische Vorrichtungen vorgesehen sind, um das Bild des Monitors bzw. Elcktrookulars so /u verschieben und zu verdrehen, bis die Abbildung der Prüfmarke des ersten Kiuuilsmit einer definierten Position gegenütv. ί der Zielmarkc des Tagsichtkanals übereinstimmt. of the monitor or Elcktrookulars and this Image through the optical day vision channel equipped with a fixed or adjustable line mark is viewable, and that mechanical or electrical devices are also provided to the Move the image of the monitor or eyepiece so / u and twist until the image of the check mark of the first kiuuil with a defined position contra ί the target mark of the day vision channel matches.

ίο Weitere Merkmale der Erfindung sehen vor. daß das Elektrookular und der Prüfimrkenprojcktor mechanisch fest miteinander verkoppelt -.md und die Pupille des optischen Stellgliedes so groß ist. daß bei der automatischen Harmonisierung die Strahlenbündelίο Other features of the invention provide. that the electro-eyepiece and the test printer projector are mechanical firmly coupled -.md and the pupil of the optical actuator is so large. that with the automatic harmonization the bundle of rays

)5 von Prüfmarke und Leuchtschirmbild um den gleichen Winkel gebrochen werden.) 5 of test mark and luminescent screen image around the same Angles are broken.

Es kann auch zweckmäßig sein, daß nach der automatischen Achsharmonisicrung durch Einschwenken einer Blende in den optischen Strahlengang des Prüfmarkenprojektorsdic Prüfmarke in den harmonisierten optischen Kanälen verschwindet, so daß die Anlage für Beobachtungs- und Visieraufgaben frei im. In diesem Zusammenhang ist auch von Bedeutung, daß der Harmonisierungszustand der kombinierten Anlage durch Überprüfen der Position der Prüf marke gegenüber der festen Strichmarke mittels manuellem oder automatischem Ausschwenken der Blende jederzeit kontrollierbar ist.It can also be useful that after the automatic Achharmonisicrung by pivoting a diaphragm in the optical path of the test mark projector dic The test mark in the harmonized optical channels disappears, so that the system for observation and sighting tasks freely in the. In this context it is also important that the state of harmonization of the combined System by checking the position of the test mark against the fixed line mark by means of manual or automatic pivoting of the aperture can be checked at any time.

Zweckmäßigerweise ist die Prismeneinheit fest mit dem Prüfmarkcnprojektor und dem EIcktrookular verbunden. Sofern nun aber ein von dieser Prisr eneinheit und damit auch vom Prüfmarkenprojektor lageunabhängiges Umlenkprisma erforderlich ist, kann eine als Tripelspiegel ausgebildete Prismeneinheit Verwendung: finden.The prism unit is expediently fixed to the test mark projector and the eyepiece tied together. But if now one of this price unit and thus position-independent deflecting prism is also required by the test mark projector a prism unit designed as a triple mirror use: find.

Schließlich kann es auch von Vorteil sein, wenn die in die Eintrittspupille eines vorhandenen Gerätes einspiegelbare Wärmebilddarstellung über ein gleichfalls vorhandenes Abbildungssystem dargestellt und durch ein gemeinsames Okular betrachtet wird.Finally, it can also be advantageous if the can be reflected into the entrance pupil of an existing device Thermal imaging represented by a likewise existing imaging system and by a common eyepiece is considered.

Im folgenden wird an Hand einiger Skizzen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, wobei die in den einzelnen Figuren einander entsprechenden Teile diesselben Bezugszahlen aufweisen. Es zeigtIn the following, an embodiment of the invention is explained in more detail with the aid of some sketches. the parts corresponding to one another in the individual figures have the same reference numerals. It shows

Fig. 1 die schematische Darstellung einer Ortungsanlage mit Tagsichtkanal und IR-Goniometer zusammen mit einem aufgesetzten Nachtsichtgerät mit War-Fig. 1 shows the schematic representation of a location system with day vision channel and IR goniometer together with an attached night vision device with war-

mebiidkarial, Elcktrookular, Prüfmarkenprojektor und Wärmebildeinspiegetung,mebiidkarial, Elcktrookular, test mark projector and thermal imaging,

Fig. 2 die schetnatische Darstellung des automatischen Hafmonisierüngsvorgarigs undFig. 2 shows the schematic representation of the automatic Hafmonisierüngsvorgarigs and

Figi 3 die scherriatische Darstellung des Prüfrharkenprojektors mit optischer Justägeeinheit und integrierte'·.!· Elektrookuian3 shows the scherriatic representation of the test rake projector with optical adjustment unit and integrated '·.! · Elektrookuian

Ih clera gewählten AüsführUrigsbeispiel Würde auf die ÖrtUrigsanlage i mit ihrem Tagsichtkanai 2 und dem IR-Goniömeler 3 ein Nachtsichtgerät 4 mit ^|0 Wärmebildkanal 9, also ein Wärmebildgerät, aufgesetzt. Das Wärmebild dient jetzt für Zielvorgiinge bei Nacht, wobei die auf dem Elektrookular 6 dargestellte Wärmebildszene in den Tagsichtkanal 2 der vorhandenen Tagortungsanlage 1 eingespiegelt wird. Erschwerend tritt hinzu, daß keinerlei räumliche Zuordnung des auf dem Elektrookular 6 dargestellten Wärmebildes zur optischen Achse des Wärmebildobjektivs besteht. ^{Ih the chosen embodiment example, a night vision device 4 with | 0} thermal image channel 9, i.e. a thermal imaging device, would be placed on the local system i with its day vision channel 2 and the IR goniometer 3. The thermal image is now used for target events at night, the thermal image scene shown on the electric eyepiece 6 being reflected in the daytime viewing channel 2 of the existing daytime location system 1. A further complication is that there is no spatial association of the thermal image displayed on the electric eyepiece 6 with the optical axis of the thermal imaging lens.

Nach Fig. 1 ist das Nachtsichtgerät 4 mittels einer nicht dargf'fcllten Halterung auf die Tagortungsanlage 1 montiert. Durch die Ausgestaltung der Halterung wird eine grobe Justage von Wärmebildachse 9 und Goniometerachse 10 erreicht, wobei letztere mit der Achse des Tagsichtkanals 2 voll harmonisiert ist. Zur Harmonisierung des aufgesetzten Nachtsichtgerätes 4 gegenüber der Tagortungsanlage 1 werden die beiden Klappen Il geschlossen. Vom Prüfmarkenprojektor 7 wird über den Umlenkspiegel 8, den Spektralteiler 12 und das Strahlteilerprisma 13 ein J0 Prüfpunkt im Goninmetcrwellenlängenbereich in der Bildebene des IR-Goniometers 3 abgebildet. Bei Ablage des Prüf punkles von der Goniometerachse 10 liefert die Koordinatenauswerteelektronik 14 kartesische Ablagcsignale, die über eine Steckverbindung 15 und eine Leitung 16 zur Steuerung eines Stellmotors 17 verwendet werden, der seinerseits über ein Getriebe 18 zwei optische Drehkeile 19 so lange verdreht, bis der Prüfpunkt auf der Goniometerachse liegt und die Ablagespannung zu Null wird. Über die Drehkeile 19 werden gleichzeitig die Strahlenbündel des Prüfmarkenprojektors 7 im Wellenlängenbereich des Nachtsichtgeräts 4 und dem des Goniometers 3 in der gleichen Richtung und um den gleichen Winkel abgelenkt. Über den Spektralteiler 22, der die Prüfmarkenprojektorstrahlung im Goniometerwellenlängenbereich durchläßt und die im Wärmebildbereich reflektiert, sowie über das Umlenkprisma 23 und die Wärmebildoptik 5 wird der Prüfpunkt auf dem Detektor 24 abgebildet und über die Karaeraelektronik 25 verarbeitet sowie auf dem Elektrookular 6 angezeigt. Er stellt den Durchstoßpunkt der Goniometerachse 10 in der Wärmebildebene dar. Das Leucht- - Schirmbild des Elektrookulars 6 wird durch die dem H Justiervorgang dienenden Drehkeile 19 in die gleiche Richtung verschoben wie die übrigen Prüfmarken und kann über den Tagsichtkanai 2 und das Dachkantenprisma 26 im Okular 27 beobachtet werden. In der Okularbildebene ist eine Tagzielmarke 28 fest montiert, deren Kreuzungspunkt den Durchstoßpunkt der Goniometerachse 10 im Tagsichtkanal 2 markiert. Nach der automatischen Justage des Prüfpunktes auf _: die Goniometerachse 10 ist zunächst kein definierter Zusammenhang zwischen dem Wärmebild in der Bildebene des Objektivs und dem elektronisch aufbereiteten Bild auf dem Elektrookular 6 vorhanden. Das gemeinsame Bindeglied ist die eingespiegelte Prüfmarke, die im harmonisierten Zustand die Goniometerachse 10 darstellt. Das Wärmebild des Elektrookulars 6 Wird in 'der Bildebene des Okulars 27 zusammen mit der Tagzielmarke abgebildet. Der Wärmeprüfpunkt wird sich nach der Harmonisierung außerhalb des Zielmafkenkreuzuhgspunktes befinden Und muß über die Kameraelektfonik so fange in .v- und ^-Richtung verschoben werden, bis der PrüfmarkeiipUnkt im Kreüzungspurikt der Zielmarke er^ scheint. Dann erst ist die volle Harmonisierung zwischen Tägkanal 2, Nachtkanal 9 und Goniometerkanal 10 durchgeführt, so daß der Prüfmarkenprojektor 7 abgeschaltet werden kann, wenn eine Verriegelung der Drehkeilposition bzw. des justierbaren Umlenkspiegel gewährleistet ist.According to FIG. 1, the night vision device 4 is mounted on the daytime tracking system 1 by means of a bracket (not shown). A rough adjustment of the thermal image axis 9 and the goniometer axis 10 is achieved through the design of the holder, the latter being fully harmonized with the axis of the daylight channel 2. To harmonize the night vision device 4 placed on it with respect to the daytime location system 1, the two flaps II are closed. A J0 test point in the gonimeter wavelength range is imaged in the image plane of the IR goniometer 3 by the test mark projector 7 via the deflecting mirror 8, the spectral splitter 12 and the beam splitter prism 13. When the test point is stored by the goniometer axis 10, the coordinate evaluation electronics 14 deliver Cartesian storage signals, which are used via a plug connection 15 and a line 16 to control a servomotor 17, which in turn rotates two optical rotary wedges 19 via a gear 18 until the test point lies on the goniometer axis and the deflection voltage becomes zero. Via the rotary wedges 19, the bundles of rays from the test mark projector 7 in the wavelength range of the night vision device 4 and that of the goniometer 3 are deflected in the same direction and at the same angle. Via the spectral splitter 22, which transmits the test mark projector radiation in the goniometer wavelength range and reflects it in the thermal imaging range, as well as via the deflecting prism 23 and the thermal imaging optics 5, the test point is imaged on the detector 24 and processed via the Karaera electronics 25 and displayed on the electric eyepiece 6. It represents the point of penetration of the goniometer axis 10 in the thermal image plane. The luminous - screen image of the electric eyepiece 6 is shifted by the rotary wedges 19 serving the H adjustment process in the same direction as the other test marks and can be accessed via the day vision channel 2 and the roof prism 26 in the eyepiece 27 can be observed. A day target 28 is fixedly mounted in the eyepiece image plane, the crossing point of which marks the point of penetration of the goniometer axis 10 in the day vision channel 2. After the automatic adjustment of the test point to _: the goniometer axis 10, there is initially no defined relationship between the thermal image in the image plane of the objective and the electronically processed image on the electric eyepiece 6. The common link is the mirrored test mark, which represents the goniometer axis 10 in the harmonized state. The thermal image of the electric eyepiece 6 is shown in 'the image plane of the eyepiece 27 together with the tag target. After the harmonization, the heat test point will be outside of the target mark crossing point and must be shifted via the camera electronics in .v- and ^ -direction until the test markeiipunkt appears in the crossing point of the target mark. Only then is the full harmonization between day channel 2, night channel 9 and goniometer channel 10 carried out, so that the test mark projector 7 can be switched off when a locking of the rotary wedge position or the adjustable deflecting mirror is guaranteed.

Zum Richten und Schließen bei Nacht werden die klappen 11 geöffnet; durch das Fenster 29 und den Spektralteiler 12 mit etwa 90% Transmission und 10% Reflexion tritt die Leuchtsatzstrahlung beispielsweise einer Rakete für das Goniometer 3 ein, während das Fenster 30 für die Wärmestrahlung des Nachtsichtgerätes 4 transparent ist. Je nach Bedarf, vor jedem Schuß oder nach jedem Stellungswechsel, kann die automatische Achsharmonierung überprüft werden, indem die klappen 11 geschlossen und der Prüfmarkenprojektor 7 eingeschaltet wird, wobei die Ablagespannung des Goniometers 3 überprüft und zur Feinjustage benutzt wird. Erscheint bei der Überprüfung der Wärmeprüfpunkt im Zielmarkenkreuzungspunkt, ist die Anlage optimal harmonisiert. Abweichungen müssen wieder durch Bildverschiebungen ausgeglichen werden.For straightening and closing at night, the flaps 11 are opened; through the window 29 and the Spectral splitter 12 with about 90% transmission and 10% reflection occurs, for example, the flare radiation a rocket for the goniometer 3, while the window 30 for the thermal radiation of the Night vision device 4 is transparent. Depending on your needs, before each shot or after each change of position, the automatic axis harmonization can be checked by closing the flaps 11 and the Test mark projector 7 is switched on, the storage voltage of the goniometer 3 being checked and is used for fine adjustment. Appears when checking the heat test point in the target crossing point, the system is optimally harmonized. Deviations must be caused by image shifts be balanced.

Wie bereits erwähnt, kann statt eines Wärmeprüfpunktes auch eine Wärmezielmarke identisch der Tagzielmarke im Prüfmarkenprojektor 7 erzeugt werden, die sodann auch mit letzterer zur Deckung gebracht werden muß. Diese Prüfmarke hat den Vorteil, daß auch Verkantungen des Nachtsichtgerätes gegenüber der Tagortungsanlage angezeigt und ausjustiert werden können, obwohl solche Verkantungen in der Umgebung der Visierlinie nur eine untergeordnete Rolle spielen.As already mentioned, instead of a heat test point, a heat target mark identical to the Tag target mark are generated in the test mark projector 7, which then also coincide with the latter must be brought. This test mark has the advantage that canting of the night vision device can be displayed and adjusted in relation to the tag tracking system, although such tilts play only a subordinate role in the vicinity of the line of sight.

Fig. 2 verdeutlicht durch eine einfache schematische Darstellung noch einmal den Harmonisierungsvorgang. Von großer Bedeutung ist, daß Elektrookular 6 und Prüfmarkenprojektor 7 eine mechanisch stabile Einheit bilden. Die Drehpotentiometer 32 und 33 ermöglichen die manuelle Verstellung des Wärmebildes bezüglich der Okularebene.Fig. 2 illustrates by a simple schematic Representation once more of the harmonization process. It is of great importance that the electro-eyepiece 6 and test mark projector 7 form a mechanically stable unit. The rotary potentiometers 32 and 33 enable manual adjustment of the thermal image with respect to the eyepiece plane.

Die feste Verbindung zwischen Prüfmarkenprojektor 7 und Elektrookular 6 ist in Fig. 3 schematisch dargestellt, u. z. zusammen mit der Einspiegelung des Wärmebildes und der Prüfmarken in die Tagortungsanlage 1. Der Prüfmarkenprojektor 7 besteht aus ei- !nem wellenlängenunabhängigen Spiegelkollimator 34, in dessen Brennebene eine Prüfmarke in Form einer Blende 35 angeordnet ist, die durch eine Beleuchtungsquelle 36 rückseitig beleuchtet wird, wobei diese Beleuchtungsquelle 36 Strahlung in allen ausgenützten Wellenlängenbereichen vom Sichtbaren bis in den Wärmestrahlungsbereich um 10 μπι Wellenlänge aussendet. Die beiden Drehkeile 19 sind in ihrer Größe so ausgelegt, daß sowohl die Strahlung des Elektrookulars 6, die über das Umlenkprisma 37 umgelenkt und das Objektiv in parallele Strahlenbündel umgewandelt wird, als auch die Strahlung des Prüfmarkenprojektors 7 im gleichen Maß gebrochen wird. Durch die Spektralteilerschicht 22 im Prismensystem 39 wird die Prüfmarkenstrahlung 20 für das Wärme-The fixed connection between the test mark projector 7 and the electric eyepiece 6 is shown schematically in FIG. 3 shown, e.g. together with the reflection of the thermal image and the test marks in the tagging system 1. The test mark projector 7 consists of a wavelength-independent mirror collimator 34, in the focal plane of which a test mark in the form of a diaphragm 35 is arranged, which is illuminated by an illumination source 36 is illuminated from the rear, this illumination source 36 being used in all radiation Wavelength ranges from the visible to the thermal radiation range around 10 μm wavelength sends out. The two rotary wedges 19 are designed in size so that both the radiation of the Electro-eyepiece 6, which is deflected via the deflecting prism 37 and the objective in parallel bundles of rays as well as the radiation from the check mark projector 7 is broken to the same extent. Through the spectral splitter layer 22 in the prism system 39 the test mark radiation 20 for the thermal

bildgerät nach oben abgespiegelt, die Strahlung 21 vom Elektrookular 6 mit der Projektorstrahlung 44 für den Goniometerbereich im Prisma 40 an der Spektraiteiierschicht 41 vereinigt und über das Dachkantprisma 42 mit der Strählteilerschicht 12 in die Tagor-Image device reflected upwards, the radiation 21 from the electric eyepiece 6 with the projector radiation 44 for the goniometer area in the prism 40 at the spectral layer 41 combined and over the roof prism 42 with the beam splitter layer 12 in the Tagor-

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tungsanlage eingespielt. Durch eine in Richtung des Doppeipfeils 45 verschwenkbare Blende 43 wird beim Bekämpfungsvorgang die Prüfmarkenstrahlung der Goniometer- und der Sichtkanäle ausgeblendet, bzw. die Beleüchtungsquelle 36 abgeschaltet.system installed. By means of a diaphragm 43 which can be pivoted in the direction of the double arrow 45, the Fighting process, the test mark radiation of the goniometer and the viewing channels is hidden or the lighting source 36 is switched off.

Hierzu 3 Blau ZeichnungenFor this purpose 3 blue drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for the automatic harmonization of the lines of sight of several observation devices, who work in different wavelength ranges and with eiüem in these wavelength ranges working common test mark projector, characterized in that that

a) the test mark projector (7) is rigidly attached within a first device (4), which by the user with a second device in which a telescope with a target mark (28) and a goniometer (3) is attached and can be mechanically coupled,

b) first adjustment means (17) for an optical element (19) are provided which are utilized move the test point in the gonioraL range of wavelengths using the positioning signals of the goniometer (3), until the test point lies on the goniometer axis (10), i.e. no more deviation signals occur, whereby the optical elements (19) at the same time move a test point in the wavelength range of the first device (4) and

c) second adjustment means (32,33) in the first device are provided to the discernible in the telescope storage of the falling on the first device To eliminate the checkpoint.

2. device according to claim 1, characterized in that that the optical actuator consists of two Drehkeücn (19), which via a servomotor (17) can be driven in an electrical bridge circuit are.

3. Device according to claim 1, characterized in that that the optical actuator consists of a reflective plane mirror, which around i two mutually perpendicular axes can be pivoted independently of one another and these Pivoting is carried out by the storage signal of the gonioineter (3) via a bridge circuit

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the test mark for all channels and wavelength ranges is a circular point.

5. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the illuminated by a Aperture (35) generated test mark for the goniometer spectral range a circular point and a dash or for the remaining optical channels Target mark is whose dimensions and shape with a fixed line mark or one through the Test mark projector (7) generated in one or more of the remaining opto-electronic channels Line mark match. and that the test point of the goniometer channel in the Slrichmarkenientrum is pictured.

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that in one or more of the optronic channels * z. B _{4 of} a television system with a monitor display, the test mark imaged by the taking lens in the Öbjöktiv image plane can be displayed on the Leüßhtschifni of the monitor or Eiektrookulars (6) and this image through the optical tag with a fixed or adjustable line mark equipped with

nal (2) can be viewed, and furthermore mechanical or electrical devices are provided to the image of the monitor or Eiektrookulars (6) Move and twist so until the image of the test mark of the first channel coincides with a defined position in relation to the target mark of the day vision channel (2).

7. Apparatus according to claim 1 and 6, characterized in that the electroocular (6) and the test mark projector (7) are mechanically firmly coupled to one another and the pupil of the optical actuator is so large that in the automatic harmonization the beam of the test mark and the fluorescent screen image are refracted by the same angle.

8. Device according to claims I to 7, characterized in that after the automatic Axis harmonization by pivoting a diaphragm (43) into the optical beam path of the check mark projector (7) the check mark disappears in the harmonized optical channels, so that the system is free for observation and sighting tasks.

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that that the state of harmonization of the combined system by checking the position of the test mark in relation to the fixed one Line mark by means of manual or automatic swiveling out the aperture (43) at any time is controllable

K). Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Prism unit (39, 40) firmly connected to the test mark projector (7) and the electric eyepiece (6) is.

11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a deviating prism (42) designed as a triple strip is used.

12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the into the entrance pupil of an existing device Reflectable thermal imaging is shown using an imaging system that is also available and through a common eyepiece (27) is sought.