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Einspiegelungs si chtgerät
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Die Erfindung betrifft ein Einspiegelungssichtgerät, insbesondere
für Flugzeugpiloten, enthaltend einen teildurchrissigen Oberlagerungsspiegel und
ein Gerät zur Darstellung von Informationen, wobei die Wellenlängen des dabei ausgesandten
Lichts in einem schmalen Bereich liegen und wobei die Informationen mittels des
tberlagerungsspiegels in tiberlagerung mit der durch den tlberlagerungsspiegel betrachteten
Außenwelt gebracht werden unter Verwendung eines dichroitischen Spiegels.
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Solche Einspiegelungssichtgeräte sind aus der DE-PS 24 18 029 und
der DE-OS 28 21 357 bekannt. Bei diesen bekannten Geräten ist der tberlagerungsspiegel
ein planer Spiegel, und zur Einspiegelung der auf einer Elektronenstrahlröhre dargestellten
Informationen in das Gesichtsfeld des Piloten ist noch ein zweiter Spiegel vorhanden,
der die von der Elektronenstrahlröhre ausgehenden Lichtstrahlen reflektiert und
damit in das Gesichtsfeld des Piloten einspiegelt, wobei zwischen den beiden Spiegeln
noch ein als Kollimator bezeichnetes Linsensystem vorgesehen ist, das bewirkt, daß
die Informationen für den Piloten im Unendlichen abgebildet werden.
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Bei dem einen bekannten Gerät (PS 24 18 029) kann der zweite Spiegel
ein dichroitischer Spiegel sein, d. h. ein Spiegel, der für Licht eines bestimmten
schmalen Frequenzbereichs einen relativ großen Reflexionskoeffizienten, dagegen
für'andersfarbiges Licht einen relativ großen Transmissionskoeffizienten aufweist.
Um bei Ausfall der Kathodenstrahlröhre wenigstens noch Grundinformationen (z. B.
ein Fadenkreuz) einspiegeln zu können, ist hinter dem zweiten Spiegel eine Strichplatte
vorgesehen.
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Bei Ausfall der Elektronenstrahlröhre wird diese Platte mit solchem
Licht (z. B. rot) beleuchtet, für dessen Frequenzen der dichroitische Spiegel einen
relativ großen Transmissionskoeffizienten aufweist; dagegen weist er für die Frequenzen
des vom Bildschirm kommenden Lichts (grün) einen relativ großen Reflexionskoeffizienten
auf.
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Bei dem andern Gerät (OS 28 21 357) ist im Strahlengang zwischen der
Kathodenstrahlröhre und dem zweiten Spiegel ein dritter Spiegel vorgesehen, und
dieser ist als dichroitischer Spiegel ausgebildet. Er muß für das Licht der Kathodenstrahlröhre
gut durchlässig (hoher Transniissionskoeffizient), dagegen für das Licht einer einzuspiegelnden
Notskala bei Ausfall der Kathodenstrahlröhre stark reflektierend sein. Die Not skala
wird hierzu mit einem Licht anderer Wellenlänge beleuchtet.
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In beiden Fällen geht es darum, Notmarkierungen mit Hilfe des dichroitischen
Spiegels in das Gesichtsfeld einzuspiegeln.
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Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die Helligkeit
der eingespiegelten Informationen zu erhöhen.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
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Die bekannten Einspiegelungssichtgeräte weisen den Nachteil auf, daß
die eingespiegelten Informationen bei gro-Ber Außenhelligkeit nur schwer erkennbar
sind. Die Eathodenstrahlröhren können selbst nur eine beschränkte Leuchtdichte liefern.
Im gesamten optischen System, insbesondere jedoch im tlberlagerungsspiegel, entstehen
Verluste, so daß die von der Kathodenstrahlröhre gelieferte Leuchtdichte nur zu
ca. 15 % ausgenutzt wird. Es geht bei der Erfindung darum, die Leuchtdichte der
eingespiegelten Informationen zu erhöhen. Es wird hierzu der Uberlagerungsspiegel
als dichroitischer Spiegel ausgebildet, der so aufgebaut wird, daß er für den schmalen
Wellenlängenbereich des von der Kathodenstrahlröhre abgegebenen Lichts stark reflektiert,
dagegen für alle andern Wellenlängen einen hohen Transmissionskoeffizienten aufweist.
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Letzteres ist notwendig, um das von der Außenwelt kommende Licht nicht
zu stark zu schwächen und um eine wesentliche Verfärbung des durch den Spiegel kommenden
Lichts zu vermeiden.
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Es sei an dieser Stelle vermerkt, daß die Erfindung bei allen Einspiegelungssichtgeräten,
bei denen ein oberlagerungsspiegel verwendet wird und bei denen die Informationen
schmalbandig eingespiegelt werden, verwendet werden kann, d. h. auch bei Verwendung
von gekrümmten vberlagerungsspiegeln.
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Die oben geforderten Eigenschaften des flberlagerungsspiegels werden
z. B. durch eine abgestimmte Beschichtung des Spiegels erreicht. Diese setzt sich
aus mehreren Einzelschichten zusammen. Die Aufteilung, Dicke und das Material werden
entsprechend der gewünschten Reflexionswellenlängen und des Hauptreflexionswinkels
festgelegt. Die Dickenänderung ist bei änderung des Hauptreflexionswin kels, z.
B. bei gekrümmtem Uberlagerungsspiegel, notwendig.
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Zusätzlich kann man den tberlagerungsspiegel so ausfidlren, daß er
noch bei einem zweiten Wellenlängenbereich (2. Farbe) reflektiert. Dadurch wird
es möglich, Notinformationen bei Ausfall des Informationsgebers mit einer anderen
Farbe einzuspiegeln.
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Anhand der Zeichnungen wird nunmehr ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines einfachen Einspiegelungssichtgeräts,
Fig. 2 der gewünschte und ein praktisch erreichter Verlauf des Transmissionsfaktors.
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In Fig. 1 ist mit1 ein Pilotenauge, mit 2 ein teildurchlässiger Uberlagerungsspiegel,
mit 3 eine erste Linsengruppe, mit 4 ein Umlenkspiegel, mit 5 eine zweite Linsengruppe
und mit 6 eine Kathodenstrahlröhre bezeichnet.
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Mit 7 ist eine Windschutzscheibe eines Flugzeugs angedeutet. Bei dieser
Anordnung sieht das Pilotenauge 1 einmal durch den tberlagerungsæpiegel 2 und die
Windschutzscheibe 7 hindurch die Außenwelt (Strahl 8), Jedoch über die optischen
Elemente 2 - 5 zusätzlich die Informationen, die auf der Kathodenstrahlröhre 6 aufgezeichnet
werden (Strahl 9). Die- Linsensysteme 3 und 5 sind hierbei so ausgelegt, daß die
eingespiegelten Informationen vom Pilotenauge im Unendlichen gesehen und damit ohne
Augenadaption erkannt werden können.
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Erfindungsgemäß ist der Spiegel 2 ein dichroitischer Spiegel einer
solchen Gestaltung, daß nur das von der Kathodenstrahlröhre kommende Licht stark
reflektiert, anderswelliges Licht dagegen weitgehend durchgelassen wird.
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Fig. 2 zeigt gestrichelt den idealen (gewünschten) Verlauf 20 des
Transmissionsfaktors des Spiegels in Prozent, aufgetragen über der Wellenlänge.
Man erkennt, daß der Verlauf bei der Wellenlänge Å0 auf 0 geht, also Licht dieser
Wellenlänge voll reflektiert, daß der Spiegel nur in einem schmalen Frequenzband
teilreflektiert, dagegen sonst weitgehend für Licht optimal durchlässig ist.
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Der ausgezogene Verlauf 21 eines praktisch realisierten Spiegels zeigt,
daß einerseits ein mittlerer Transmissionskoeffizient zwischen 80 und 90 % erreichbar
ist und daß der Reflexionskoeffizient bei 220 bei ca. 600 liegt.
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Mit diesen Eigenschaften wird immerhin eine Verbesserung der Leuchtdichte
der Informationen gegenüber üblichen Uberlagerungsspiegeln um etwa den Faktor 2
erreicht.
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