DE2722018C2

DE2722018C2 - Flüssigkristallblende

Info

Publication number: DE2722018C2
Application number: DE19772722018
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 6900 Heidelberg Stengel
Original assignee: Eltro Gesellschaft fur Strahlungstechnik 6900 Heidelberg De GmbH
Current assignee: Eltro Gesellschaft fur Strahlungstechnik 6900 Heidelberg De GmbH
Priority date: 1977-05-14
Filing date: 1977-05-14
Publication date: 1983-12-08
Also published as: DE2722018A1; GB1599507A; FR2390751B3; FR2390751A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine variable Flüssigkristallblende für optische Geräte, die störende Strahlung ausblendet und vom interessierenden Ziel kommende Strahlung hindurchläßt.

Eine solche Blende ist Gegenstand der DE-OS 24 28 012. Sie setzt sich aus konzentrischem, durch Isolatoren voneinander getrennten Kreis- und Ringelementen zusammen und ist vor allem für den Einbau in Kameras gedacht. Die DE-OS 25 57 047 behandelt eine Flüssigkristallmatrix, die aus jeweils einer Platte mit zeilen- bzw. spaltenförmig aneinandergereihten, lichtdurchlässigen Elektrodenstreifen sowie einer den Abstand zwischen den Platten füllenden Flüssigkristallschicht besteht. Die Elektroden sind selektiv punktförmig dergestalt erregbar, daß jedes Rasterelement entsprechend der Größe eines angelegten Impulses in der Stärke seiner Transparenz veränderbar ist. Aus der DE-AS 26 55 306 ist sodann noch eine mechanische Blende in einer Einrichtung zum optischen Lenken von Flugkörpern bekannt, mit der Störstrahlung rund um den Flugkörper ferngehalten wird. Diese Blende ist Bestandteil eines Lenkvisiers. Ein Abtasten oder kombiniertes Abtasten und Ausblenden von Zielen ist mit allen diesen Vorrichtungen nicht möglich. Für den vorgesehenen Verwendungszweck ist dies auch nicht erforderlich, da — abgesehen von der zuletzt genannten Auslegeschrift — ein militärischer Einsatz nicht beabsichtigt ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird in einer Verbesserung der gattungsgemäßen Blende dahingehend gesehen, daß dieselbe auch für derartige militärische Zwecke verwendbar ist, wo neben Ausblend- auch Abtastzwekke oder kombinierte Ausblend- und Abtastzwecke gefordert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch

a) matrixförmig angeordnete und mittels eines elektronischen Zeilen- und Spaltentreibers ansteuerbare Rasterelemente,

b) das Vorhandensein von jeweils wenigstens einem lichtdurchlässigen oder lichtundurchlässigen Rasterelement, das jeweils vom Rasterelementen gegenteiliger Transparenz umgeben ist und

c) die Verwendung in einer Beobachtungsvorrichtung und/oder einem automatischen Lenkvisier für Geschosse.

Dadurch, daß die Matrix einen elektronischen Treiber besitzt, wird ein Abtastvorgang überhaupt erst möglich, der dann zweckmäßigerweise in Leserichtung, das heißt vom linken oberen nach dem rechten unteren Rand hin erfolgt Ferner ergibt sich auf diese Weise auch die Möglichkeit einer kombinierten Anwendung von Abtast- und Ausblendmöglichkeit Dies ist z. B. dann von Bedeutung, wenn in dem Sehfeld einer militärischen Beobachtungsvorrichtung mehrere Ziele gleichzeitig erscheinen, die nacheinander beobachtet und bewertet werden sollen. In einem solchen Fall muß vor dem Abtasten eines Zieles das unmittelbar vorher betrachtete Ziel abgedeckt werden, da es anderenfalls wie ein unerwünschtes Störziel wirken würde.

Hinsichtlich des Einbaus der erfindungsgemäßen Blende in ein optisches System ist es zweckmäßig, daß jeweils nur ein Rasterelement strahlungsdurchlässig ansteuerbar ist und hierbei von der aus dem Sehfeld über eine Optik auf die Matrix einfallenden Gesamtstrahlung nur ein Bildpunkt auf einen der Matrix nachgeschalteten Detektor gelangt, der ein der Bildpunkthelligkeit entsprechendes elektrisches Signal über einen Verstärker einem Arbeitswiderstand zuführt

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei die in den Figuren einander entsprechenden Teile dieselben Bezugszeichen aufweisen. Es zeigt

F i g. 1 eine als positive Blende ausgestaltete Flüssigkristallmatrix und

Fig.2 die Prinzipskizze einer Sehfeldabtastung mittels einer Flüssigkristallmatrix.

In F i g. 1 ist zunächst das sich durch eine Reihe von vertikaler bzw. horizontaler Richtung abstandslos aneinandergereihter Elektrodenstreifen X\ bis X_n bzw. Yx bis Y_n ergebende charakteristische Bild einer Flüssigkristallmatrix 1 dargestellt. Die Elektrodenstreifen bestehen aus durchsichtigem Material und sind gegeneinander elektrisch isoliert Sowohl die Elektrodenstreifen X\ bis X_n als auch die Elektrodenstreifen Vi bis Y_n stellen jeweils für sich genommen eine Platte dar. Beide Platten stehen sich in geringem Abstand von z. B. 10 mm deckungsgleich gegenüber, wobei der Zwischenraum von einer Flüssigkristallschicht ausgefüllt ist, die in einigen der Rasterelemente durch Schraffur angedeutet ist.

Die einzelnen Rasterelemente können nun sowohl in X- als auch in K-Richtung mit Spannung beaufschlagt werden. Die Schaltung ist dabei so ausgelegt, daß beispielsweise das Rasterelement X* Y\ als strahlungsundurchlässige dunkle Fläche erscheint, wenn beide Teile der zu ihm gehörenden Elektrodenstreifen unter Spannung stehen. Das Rasterelement X3Y2 erscheint dagegen als strahlungsdurchlässiges helles »Fenster«, da an die zugehörigen Elektrodenstreifen keine Spannung angelegt ist. Zwischen diesen beiden Extremerscheinungen gibt es sehr viele Zwischenstufen, die eine gedämpfte Strahlung erkennen lassen. Dies kann einmal

durch die Hohe der Spannung, zum anderen aber auch dadurch entstehen, daß jeweils nur an einem der beiden zu einem Rasterelemente gehörenden Elektrodenstreifen eine Spannung anliegt.

In Fig. 1 ist neben den vorstehend beschriebenen mehr oder weniger bekannten Eigenschaften einer Flüssigkristallmatrix noch ein Anwendungsfall einer Matrix als variable Blende aufgezeigt, die positiv oder negativ geschaltet werden kann, das heißt ein »Fenster« 2 oder auch eine undurchlässige Fläche darstellt. In dem gezeichneten Fall liegt eine positive Schaltung von vier zusammenhängenden Rasterelementen vor, durch die hindurch beispielsweise ein Ziel beobachtet oder anvisiert werden kann; die dieses Ziel möglicherweise umgebende Störstrahlung dagegen wird von den unter Spannung stehenden und daher strahlungsundurchlässigen — in der Zeichnung schraffiert dargestellten — Rasterpunkten ausgeblendet. Selbstverständlich kann auch durch nur ein einziges Rasterelement oder durch eine beliebig andere Zahl zusammenhängender Rasterelemente beobachtet oder anvisiert werden, wobei das »Fenster« auch an eine andere Stelle der Matrix gesetzt werden kann.

In der Praxis ist die Verwendung einer solchen Blende beispielsweise bei Raketen denkbar, die vom Schützen über ein elektronisches Visier automatisch ins Ziel gesteuert werden. Wenn dieses Ziel z. B. ein Panzer ist, so verfehlt die Rakete ihr Ziel, sofern aus dem Panzer eine entsprechende Wärmequelle herausgehalten oder rechtzeitig abgefeuert wird. Bei Raketen des Prinzips HOT oder MILAN, bei denen die gesamte in eine solche Waffe einfallende Strahlung hinter der Eingangsoptik in zwei Spektralbereiche zerlegt wird, von denen der IR-Bereich auf das Goniometer und dsr sichtbare Bereich auf das Okular geführt wird, läßt sich eine solche Irritierung dadurch vermeiden, daß die erfindungsgemäße Blende vor dem goniometerseitigen Modulator angeordnet und über das die Ablagen der Rakete vom Ziel bestimmende Goniometer gesteuert wird.

Bei dem zeichnerisch nicht dargestellten Anwendungsfall einer FlüssigkristaHmatrix als negativ geschaltete Blende wird ein Gegenstand mit Hilfe wenigstens eines unter Spannung stehenden und daher strahlungsundurchlässigen Rasterpunktes direkt ausgeblendeL Es leuchtet ein, daß auch ein dunkler Rasterpunkt, der in unserem Vorstellungsvermögen am ehesten dem herkömmlichen Bild einer Blende entspricht, an jeder Stelle der FlüssigkristaHmatrix erzeugt werden kann.

Fig.2 zeigt in der Strahlendurchtrittsrichtung das Sehfeld 3, von dem aus die Strahlung durch die Optik 4 auf die FlüssigkristaHmatrix 1 fällt. Deren Rasterelemente werden über den elektronischen Zeilen- und Spaltentreiber 9 so angesteuert, daß jeweils nur ein Bildpunkt 5 auf den Detektor 6 gelangt, der ein der Bildpunkthelligkeit entsprechendes elektrisches Signal über den Verstärker 7 dem Arbeitswiderstand 8 zuführt. An Punkt 10 ist hierbei die Helligkehsinformation verfügbar. Bei dieser Anordnung werden die einzelnen Rasterelemente der FlüssigkristaHmatrix 1 so angesteuert, daß jeweils nur ein Element strahlungsdurchlässig ist und das so gebildete Fenster zellenförmig die Matrix durchwandert. Auf diese Weise wird das Sehfeld 3 seriell abgetastet und der Bildinhalt in einem seriellen Videosignal erfaßt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Variable Flüssigkristallblende für optische Geräte, die störende Strahlung ausblendet vom interessierenden Ziel kommende Strahlung hindurchläßt und die gekennzeichnet ist durch

b) das Vorhandensein von jewei's wenigstens einem lichtdurchlässigen oder lichtundurchlässigen Rasterelement, das jeweils von Rasterelementen gegenteiliger Transparenz umgeben ist und

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2. Blende nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils nur ein Rasterelement strahlungsdurchlässig ansteuerbar ist und hierbei von der aus dem Sehfeld (3) über eine Optik (4) auf die Matrix (1) einfallenden Gesamtstrahlung nur ein Bildpunkt (5) auf einen der Matrix nachgeschalteten Detektor (6) gelangt, der ein der Bildpunkthelligkeit entsprechendes elektrisches Signal über einen Verstärker (7) einem Arbeitswiderstand (8) zuführt (Fig. 2).

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