DE2629820B2 - Device for parallel alignment of several optical axes - Google Patents
Device for parallel alignment of several optical axesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur parallelen Ausrichtung der optischen Achsen mehrerer optischer Geräte, welche die gleiche Blickrichtung haben, unter Verwendung eines Kollimators, dessen Lochblende bei paralleler Ausrichtung im Zentrum der Austrittspupille jedes optischen Gerätes sichtbar ist.The invention relates to a device for the parallel alignment of the optical axes of several optical axes Devices that have the same line of sight using a collimator with a pinhole at parallel alignment in the center of the exit pupil of each optical device is visible.
Es ist bekannt, mehrere optische Geräte in der Weise nebeneinander anzuordnen, daß dieselben auf das gleiche Ziel blicken. So ist es z. B. bekannt, auf Panzerfahrzeugen ein Tagsichtgerät, ein Nachtsichtgerät, einen Entfernungsmesser und dgl. nebeneinander anzuordnen. Diese Geräte können jedoch nur dann ein brauchbares Bild bzw. eine brauchbare Messung liefern, wenn alle Geräte das gleiche Objektfeld anvisieren, d. h. wenn ihre verschiedenen optischen Achsen zueinander parallel ausgerichtet sind.It is known to arrange several optical devices side by side in such a way that the same on the same aim. So it is B. known, on armored vehicles a day vision device, a night vision device, To arrange a range finder and the like next to one another. However, these devices can only be a deliver a usable image or a usable measurement if all devices aim at the same object field, i. H. when their different optical axes are aligned parallel to each other.
Eine solche Ausrichtung kann z. B. dadurch vorgenommen werden, daß in einer zu der Gerätegruppe großen Entfernung eine achsparallele Strahlen aussendende Lichtquelle (Kollimator) aufgestellt wird, und dieser Kollimator mit den einzelnen Geräten nacheinander anvisiert wird. Wenn dann die Lochblende des Kollimators jeweils im Fadenkreuz der einzelnen Geräte erscheint, sind die Achsen dieser Geräte zueinander parallel ausgerichtet.Such an alignment can e.g. B. be made that in one to the device group a light source (collimator) emitting rays parallel to the axis is set up at a great distance, and this collimator is sighted with the individual devices one after the other. When the aperture of the Collimator appears in the crosshairs of the individual devices, the axes of these devices are aligned parallel to each other.
Da die Geräte aber oft in unterschiedlichen Wellenbereichen arbeiten — die Tagsichtgeräte im Bereich des sichtbaren Lichtes, die Nachtsichtgeräte im Bereich des infraroten Lichtes —, und da ferner die Optik des Kollimators nur einen bestimmten Wellenbereich mit gutem Wirkungsgrad durchläßt, ist es demnach erforderlich, für eine solche Achsausrichtung mehrere ". Kollimatoren aufzubauen, deren Achsen dann aber auch erst untereinander und zueinander justiert werden müssen.Since the devices often work in different wave ranges - the day vision devices in the The range of visible light, the night vision devices in the range of infrared light - and there also the The optics of the collimator only allow a certain wave range to pass through with good efficiency, so it is necessary to set up several ". collimators for such an axis alignment, but also their axes first have to be adjusted with one another and with one another.
Außerdem ist diese Ausrichtung im Gelände aufwendig und wetterabhängig.In addition, this alignment in the field is complex and weather-dependent.
in Es bestand daher die Aufgabe, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Achsen der verschiedenen optischen Geräte auch dann ohne zeitraubende Justierarbeiten an dem bzw. den Prüfkollimatoren ausgerichtet werden können, wenn die Geräte inIn there was therefore the task of a device create with the axes of the various optical devices even then without time consuming Adjustment work on the test collimator (s) can be aligned if the devices are in
ι i unterschiedlichen Wellenlängenbereichen arbeiten. Dabei bestand die besondere Aufgabe, diese Vorrichtung derart zu gestalten, daß damit die Achsausrichtung auch in der Werkstatt vorgenommen werden kann, statt wie bisher im Gelände.ι i different wavelength ranges work. Included The special task was to design this device in such a way that the axis alignment also can be carried out in the workshop instead of in the field, as was previously the case.
in Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in dem Kollimator Ringspiegel vorgesehen sind, die konzentrisch um den Kollimatorstrahlengang angeordnet sind und die optische Achse dieses Strahlenganges alle unter dem gleichen Winkel According to the invention, this object is achieved in that annular mirrors are provided in the collimator, which are arranged concentrically around the collimator beam path and the optical axis of this beam path are all at the same angle
y> schneiden, daß die Durchmesser der Ringspiegel in der Weise abgestuft sind, daß jeder Ringspiegel mit dem Kollimatorlicht beaufschlagt wird, und daß die von den Ringspiegeln reflektierten Teilstrahlenbündel durch seitliche Löcher im Kollimator austreten. y> cut that the diameter of the ring mirrors are graduated in such a way that each ring mirror is exposed to the collimator light, and that the partial beams reflected by the ring mirrors emerge through lateral holes in the collimator.
«ι Es werden daher mit diesem Kollimator Teilstrahlenbündel erzeugt, deren Achsen in vorbestimmter Weise zueinander fix und parallel sind. Dabei entspricht der seitliche Abstand der Teilstrahlenbündel dem Versatz der optischen Geräte zueinander.Therefore partial beams of rays are created with this collimator generated whose axes are fixed and parallel to each other in a predetermined manner. The corresponds to lateral distance of the partial beams the offset of the optical devices to each other.
Γι Obwohl es an sich gleichgültig ist, unter welchem Winkel die Ringspiegel im Kollimatorstrahlengang stehen, so wird doch insbesondere vorgeschlagen, die Ringspiegel unter 45° zur Kollimatorachse anzuordnen, so daß die Achsen der Teilstrahlenbündel alle senkrecht auf der Kollimatorachse stehen.Γι Although it does not matter under which one Angle the ring mirror are in the collimator beam path, it is particularly proposed that the Arrange the ring mirror at 45 ° to the collimator axis so that the axes of the partial beams are all perpendicular stand on the collimator axis.
Der besondere Vorteil der erfundenen Vorrichtung besteht darin, daß es einerseits möglich ist, im Kollimator eine Lichtquelle zu verwenden, die Strahlen aus einem möglichst großen WellenlängenbereichThe particular advantage of the invented device is that it is on the one hand possible in Collimator to use a light source that emits rays from the largest possible range of wavelengths
J> aussendet, daß man aber andererseits die Spiegel in ihrem Material auf das einzelne auszurichtende Gerät abstimmen kann, so daß sich ein besonders hoher Wirkungsgrad ergibt. Wenn sich also unter den auszurichtenden Geräten z. B. ein mit InfrarotstrahlenJ> sends out, but on the other hand the mirrors in can match their material to the individual device to be aligned, so that a particularly high Efficiency results. So if under the devices to be aligned z. B. one with infrared rays
■>» arbeitendes Nachtsichtgerät befindet, so ist es angezeigt,
das für dieses Gerät bestimmte Teilstrahlenbündel mittels eines Ringspiegels auszuspiegeln, der bevorzugt
Infrarotstrahlen reflektiert.
Die Bedeutung der erfundenen Vorrichtung wird■> »working night vision device is located, it is indicated to reflect out the partial beam intended for this device by means of a ring mirror, which preferably reflects infrared rays.
The importance of the invented device becomes
r>) besonders gut verständlich, wenn man bedenkt, daß bei nebeneinander angeordnetem Tagsicht- und Nachtsichtgerät trotzdem keine gemeinsame Optik verwendet werden kann, weil aus Materialgründen die Verarbeitung von Strahlen im sichtbaren und im r >) particularly easy to understand if you consider that with day-vision and night-vision devices arranged next to each other, no common optics can be used because, for reasons of material, the processing of rays in the visible and in the
wi infraroten Bereich nicht durch die gleiche Optik geschehen kann. Es müssen vielmehr getrennte Optiken vorgesehen werden, deren Achsen parallel zueinander ausgerichtet werden müssen.wi infrared range not through the same optics can happen. Rather, separate optics must be provided, the axes of which are parallel to one another need to be aligned.
Falls der seitliche Abstand bekannt ist, den dieIf the lateral distance that the
b1) auszurichtenden Geräte zueinander haben, so ist es sinnvoll, die Ringspiegel in diesen Abständen fest im Kollimator anzuordnen. Es ist aber möglich, einen oder mehrere der Ringspiegel konzentrisch zur optischenb 1 ) have devices to be aligned with each other, it makes sense to arrange the ring mirrors firmly in the collimator at these distances. But it is possible to have one or more of the ring mirrors concentric to the optical one
Achse verschiebbar zu machen. In diesem Fall kann ein und dieselbe Vorrichtung auf unterschiedliche Gerätekombinationen bzw. deren seitlichen Versatz zueinander eingestellt werden.To make axis movable. In this case a and the same device on different device combinations or their lateral offset to one another can be set.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert Es zeigtThe invention is explained in more detail using an exemplary embodiment with reference to the drawing explained it shows
F i g. 1 die Vorrichtung im Querschnitt,F i g. 1 the device in cross section,
F i g. 2 schematisch die Verwendung der Vorrichtung bei der Ausrichtung der Achsen mehrerer optischer Geräte undF i g. 2 schematically shows the use of the device in aligning the axes of several optical devices Devices and
Fig.3 eine perspektivische Ansicht der Schemazeichnung der F i g. 2.3 is a perspective view of the schematic drawing the F i g. 2.
In F i g. 1 ist mit 1 der Tubus eines Kollimators bezeichnet, der außerdem noch aus einer Lichtquelle 2, einer Lochblende 3 und einem Hohlspiegel 4 besteht In bekannter Weise reflektiert letzterer die von der Lichtquelle 2 einfallenden Strahlen achsparallel.In Fig. 1, 1 denotes the tube of a collimator, which also consists of a light source 2, a pinhole 3 and a concave mirror 4 consists In a known manner, the latter reflects the from the Light source 2 incident rays axially parallel.
Innerhalb des Tubus 1 sind drei Ringspie^el 5a, Sb, 5c in der Weise schräg im Strahlengang angeordnet, daß sie die Achse la des Kollimators unter 45° schneiden. Die Ringspiegel haben öffnungen verschiedenen Durchmessers, wie aus der Zeichnung ersichtlich. Das umgebende Material ist verspiegelt, vorzugsweise oberflächenverspiegelt. Die Ringspiegel werden durch Distanzstücke 6 in ihrer Stellung gehalten.Within the tube 1, three ring mirrors 5a, 5b, 5c are arranged obliquely in the beam path in such a way that they intersect the axis la of the collimator at 45 °. The ring mirrors have openings of different diameters, as can be seen from the drawing. The surrounding material is mirrored, preferably surface mirrored. The ring mirrors are held in place by spacers 6.
Für die Erfindung ist es unwesentlich, ob das gesamte, die öffnungen umgebende Material verspiegelt ist, oder nur entsprechend breite Ringe; und es ist auch unwesentlich, ob zur Lagerung der Spiegel tatsächlich Distanzstücke verwendet werden. Statt dessen könnten die Ringspiegel auch selbst so dick sein, daß sie sich gegenseitig abstützen. Modifikationen dieser Art sind untergeordneter Natur und berühren nicht den eigentlichen Erfindungsgedanken.For the invention, it is immaterial whether or not the entire material surrounding the openings is mirrored only appropriately wide rings; and it is also immaterial whether the mirror is actually used for storage Spacers are used. Instead, the ring mirrors could themselves be so thick that they are support each other. Modifications of this type are of minor nature and do not affect the actual Inventive idea.
In der Darstellung der F i g. 1 befindet sich oberhalb der Ringspiegel 5a, Sb, 5c je ein Loch im Kollimatortubus 1 und in den Distanzstücken 6. Die Löcher sind mit ihren Durchmessern den Ringdurchmessern angepaßt.In the illustration of FIG. 1 there is a hole in each of the collimator tube 1 and in the spacers 6 above the annular mirrors 5a, Sb, 5c. The diameter of the holes is adapted to the diameter of the ring.
Die Funktion der Vorrichtung ist leicht verständlich: Das vom Hohlspiegel 4 achsparallel reflektierte Licht fällt auf die verspiegelten Ringe unterschiedlichen Durchmessers, von denen je ein ringförmiges Strahlenbündel nach außen reflektiert wird. Die optischen Achsen der drei Strahlenbündel schneiden die Kollimatorachse senkrecht. Sie sind untereinander parallel, d. h. ihre Parallelität hängt lediglich von den Fertigungstoleranzen ab.The function of the device is easy to understand: The light reflected from the concave mirror 4 axially parallel falls on the mirrored rings of different diameters, each of which has an annular bundle of rays is reflected outwards. The optical axes of the three beams intersect the collimator axis perpendicular. They are parallel to one another, i. H. their parallelism only depends on the manufacturing tolerances away.
Auf diese optischen Achsen sind die optischen Achsen der einzelnen optischen Geräte auszurichten. Die optischen Achsen dieser Geräte sind dann zueinander parallel, wenn im Zentrum der Austrittspupille jedes Gerätes, z. B. Fadenkreuz oder Strichmarke, die Lochblende des Kollimators sichtbar istThe optical axes of the individual optical devices must be aligned with these optical axes. the optical axes of these devices are parallel to each other if each in the center of the exit pupil Device, e.g. B. Crosshair or line mark, the pinhole of the collimator is visible
In den Fig.2 und 3 sind ein Tag- und ein Nachtsichtgerät nebeneinander angeordnet Beide sind nur schematisch mit ihren optischen Achsen und im übrigen nur in Kastenform dargestellt Und zwar ist das. Tagsichtgerät mit 7 und das Nachtsichtgerät mit 8 bezeichnet Ihre optischen Achsen sind mit 7a bzw. 8a markiert In der Ansicht der F i g. 2 fallen sie im oberen Teil teilweise zusammen, jedoch ist ihr Verlauf in F i g. 3 klar erkennbar.In FIGS. 2 and 3, a day and a night vision device are arranged side by side. Both are only shown schematically with their optical axes and otherwise only in box shape. Day vision device with 7 and the night vision device with 8. Their optical axes are 7a and 8a, respectively marked In the view of FIG. 2 they partially coincide in the upper part, but their course is shown in FIG. 3 clearly recognizable.
In dem Gehäuse 9, das beide optischen Geräte umfaßt, ist auch die Vorrichtung zum Ausrichten der optischen Achsen untergebracht: Dies ist der Kollimator 1.In the housing 9, which includes both optical devices, is also the device for aligning the optical axes: this is the collimator 1.
Die Strahlen der beiden optischen Geräte 7 und 8 verlaufen über einen Schwenkspiegel 10, der gegen Anschläge 11 und 12 in die beiden Stellungen »Beobachten« und »Ausrichten« schwenkbar ist. In der Stellung »Beobachten« treten die optischen Achsen beider Geräte nach vorne aus dem Gehäuse 9 aus, d. h. der Benutzer kann sein Ziel beobachten. Für die Strahlen des Nachtsichtgerätes ist dabei noch ein weiterer onsfester Spiegel 13 vorgesehen, der allerdings nur Umlenkfunktionen hat.The rays of the two optical devices 7 and 8 run over a swivel mirror 10, which is against Stops 11 and 12 can be pivoted into the two positions "Observe" and "Align". In the In the "Observe" position, the optical axes of both devices emerge from the housing 9 towards the front, i. H. the user can watch his target. There is also one for the rays of the night vision device further onsfester mirror 13 is provided, which, however, only has deflecting functions.
In der Stellung »Ausrichten« werden die optischen Achsen der Geräte jedoch gegen den Kollimator 1 geneigt und fallen mit den optischen Achsen zweier aus diesem Kollimator austretenden ringförmigen Strahlenbündel zusammen. Ist dies tatsächlich der Fall, dann sind die Achsen der optischen Geräte richtig und parallel zueinander ausgerichtet: In beiden Geräten erscheint die Lochblende des Kollimators z. B. im Fadenkreuz. Ist dies nicht der Fall, so ist dies ein Zeichen dafür, daß die Achsen der Geräte nicht parallel zueinander sind. Die Geräte sind dann so lange zu justieren, bis in beiden Geräten die Lochblende sichtbar ist. Danach kann wieder umgeschaltet werden auf »Beobachten«.In the "Align" position, however, the optical axes of the devices are against the collimator 1 inclined and coincide with the optical axes of two annular bundles of rays emerging from this collimator together. If this is indeed the case, then the axes of the optical devices are correct and parallel aligned with each other: In both devices, the aperture of the collimator appears e.g. B. in the crosshairs. is if this is not the case, this is a sign that the axes of the devices are not parallel to each other. the Devices must then be adjusted until the pinhole is visible in both devices. After that you can can be switched back to "Observe".
Es sei noch besonders darauf hingewiesen, daß die Vorrichtung — obwohl hier nur beispielsweise im Zusammenhang mit einem Tag- und einem Nachtsichtgerät erläutert und beschrieben — in gleicher Weise auch für die Ausrichtung der Achsen von z. B. Entfernungsmessern, Goniometern, Lasergeräten usw. geeignet ist, wenn solche optischen Geräte zu Gerätegruppen mit gleicher Zielrichtung bzw. Beobachtungsrichtung zusammengefaßt sind.It should also be noted that the device - although here only for example in Connection with a day and a night vision device explained and described - in the same way also for the alignment of the axes of z. B. range finders, goniometers, laser devices, etc. is suitable when such optical devices form device groups with the same target direction or observation direction are summarized.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (5)
Priority Applications (1)
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| DE19762629820 DE2629820B2 (en) | 1976-07-02 | 1976-07-02 | Device for parallel alignment of several optical axes |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE19762629820 DE2629820B2 (en) | 1976-07-02 | 1976-07-02 | Device for parallel alignment of several optical axes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2629820A1 DE2629820A1 (en) | 1978-01-05 |
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Family
ID=5982087
Family Applications (1)
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| DE19762629820 Ceased DE2629820B2 (en) | 1976-07-02 | 1976-07-02 | Device for parallel alignment of several optical axes |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1976
- 1976-07-02 DE DE19762629820 patent/DE2629820B2/en not_active Ceased
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| DE10032387B4 (en) * | 2000-07-06 | 2006-08-31 | Continental Aktiengesellschaft | Method and device for measuring a profile of a surface |
Also Published As
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