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Vorrichtung zur justierbaren Befestigung einer
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Kamera an einem mit einer Waffe fest verbundenen Zielfernrohr.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur justierbaren Befestigung
einer Kamera, insbesondere einer Fernsehkamera, an einem mit einer Waffe fest verbundenen
Zielfernrohr.
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Bei modernen Waffenanlagen, insbesondere bei an Kampfpanzern angeordneten
Waffenanlagen, ist es häufig erwtinscht, an dem mit der Waffe fest verbundenen Zielfernrohr
eine Kamera, insbesondere eine Fernsehkamera, anzubringen, durch die das vom Zielfernrohr
erfaßte Bild aufgenommen und beispielsweise auf einen in einer Leitstelle angeordneten
Monitor übertragen werden kann.
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Derartige Einrichtungen werden insbesondere bei bekannten Einrichtungen
zur Überwachung von Kampffahrzeugen verwendet (s. z.B. DE-OS 30 23 516, DE-OS 30
23 517).
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Bei der Befestigung einer Kamera an einem mit einer Waffe fest verbundenen
Zielfernrohr treten eine Reihe von Problemen auf. Zunächst muß die Befestigung so
beschaffen ein, daß die Kamera gegenüber dem Zielfernruhr justierbar ist. Der Grund
hierfür liegt in erster Linie darin, daß infolge des ballistischen Aufsatzwinkels,
der von der Munitionsart abhängig ist und sich ändern kann und der festen Verbindung
zwischen Zielfernrohr und Waffe, das Zielobjekt häufig nicht in der
Mitte
des Fadenkreuzes - also der Mitte des Gesichtsfeldes des Zielfernrohrokulars - erscheint,
sondern um eine bestimmte Strecke versetzt. Dies wird weiter unten anhand der Figuren
näher erläutert.
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Diese Versetzung aufgrund des ballistischen Aufsatzwinkels hätte bei
einer fest am Zielfernrohr montierten Kamera die Folge, daß auch das von der Kamera
aufgenommene Bild des Zielobjektes mehr oder weniger stark gegen die B-ildmitte
versetzt erscheinen kann. Durch die Justierbarkeit der Befestigung der Kamera am
Zielfernrohr soll erreicht werden, daß der Aufsatzwinkel ausgeglichen werden kann,
so daß in der Kamera bzw. auf einem Fernsehmonitor das Bild des Zielobjektes immer
in Fiildmitte erscheint. Dies ist besonders wichtig, wenn oeispielsweise das von
der Kamera erfaßte Gesichtsfeld kleiner ist als das Gesichtsfeld des Okulars.
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Die Justierbarkeit der Befestigung soll möglichst so sein, daß nicht
nur der ballistische Aufsatzwinkel, sondern eventuell auch ein Vorhaltwinkel bei
fahrenden Zielobjekten durch die Justierbarkeit der Kamera ausgeglichen werden kann.
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Schließlich ist es vorteilhaft, wenn die Justierbarkeit der Kamera
auch eine eventuell notwendige Aufrichtung des Kamerabildes ermöglicht. Wenn die
Kamera innerhalbb eines Kampfpanzers angeordnet werden soll, wo im alAgemeinen die
Raumverhältnisse sehr beengt sind, sollte die justierbare Befestigung so beschaffen
sein, daß die obengenannten Justierbewegungen unter Berücksichtigung der Raumverhältnisse
im Kampfpanzer durchgeführt werden können. Es soll also erreicht werden, daß einerseits
durch die Justierung Aufsatzwinkel und Vorhaitwinkel ausgeglichen werden und das
Bild eventuell aufgerich-
tet wird und andererseits die Kamera eine
innerhalb des Kampfpanzers möglichst wenig störende Lage einnimmt.
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Dabei sollte es möglich sein, die Befestigung so auszubilden, daß
sie an verschiedenen Typen von Kampfpanzern einsetzbar ist und eine Anpassung der
Kamera an, unter Umständen sehr wechselnde Raumverhältnisse ermöglicht.
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Die Lösung der obengenannten Aufgabe erfolgt erfindung gemäß mit den
Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1.
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Wie- weiter unten anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert,
ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Justierung um drei aufeinander senkrecht
stehende Achsen möglich.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind
in den Unteransprüchen beschrieben.
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So ist es besonders vorteilhaft, wenn zusätzlich zu den Justiermöglichkeiten
der Kamera selbst der Umlenkspiegel der Befestiqungsvorrichtung für sich justierbar
ist.
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Dies kann von besonderer Bedeutung sein, wenn infolge außerordentlich
beengter Raumverhältnisse in einem Kampfpanzer eine an sich notwendige und aufgrund
der Befestigungsvorrichtung mögliche Schwenkung der Kamera selbst nicht oder nur
unter Hinnahme von großen Unbequemlichkeiten möglich ist.
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Im folgenden werden anhand der beigefügten Zeichnungen die der Erfindung
zugrunde liegende Aufgabe sowie Aufbau und Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 in einer stark schematisierten Darstellung
ein mit einer Waffe fest verbundenes Zielfernrohr zur Erläuterung des Aufsatzwinkels;
Fig. 2 schematisiert das im Okular des Ziel fernrohres erscheinende Bild; Fig. 3
in einer schematisierten Darstellung den Strahlengang einer Vorrichtung zur jus
tierbaren Befestigung einer Kamera am Zielfernrohr; Fig. 4 in einer perspektivischen
Darstellung eine Vorrichtung mit dem Strahlengang nach Fig.3.
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In Fig. l.ist schematisch ein mit einer teilweise dargestellten Waffe
2 über Befestigungsvorrichtungen 3 fest verbundenes Zielfernrohr 1 dargestellt.
Der vereinfachten Darstellungsweise wegen ist das Zielfernrohr 1 über der Waffe
2 angeordnet. Selbstverständlich kann es auch an einer anderen Stelle, beispielsweise
neben der Waffe, angeordnet sein. Wichtig ist, daß eine feste Verbindung 3 zwischen
Zielfernrohr 1 und Waffe 2 besteht, so daß die optische Achse des Zielfernrohrs
parallel zur ohrseelenachse der Waffe verläuft. In Fig. 1 ist die optische Achse
des Zielfernrohrs 1 mit A bezeichnet. Mit Zi ist die Richtung auf das Zielobjekt
bezeichnet. Der Winkel l entspricht dem Sichtwinkel des Z.ielferr)rohres, während
der Winkel 042 dem kleineren Sichtwinkel der am Zielfernrohr zu befestigender, Kamera
erltspricnt.
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Die Winkel sind bezoqen auf den weiter unten näher erläuterten Umlenkspiegei
8, der vor dem Okular ries Zielfernrohres angeordnet ist. Mit OL3 ist der winkel
bezeichnet, um den die optische Achse der Kamera verschwenkbar sein soll, um unter
allen ballistischen Bedingungen eine Abbildung des beweglichen Fadenkreuzes der
Zieloptik annähernd in Bildmitte des von der Kamera aufgenommenen und an einen Monitor
weitergeleiteten Bildes zu erreichen.
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Fiq. 2 zeigt das im Okular des Zielfernrohrs 1 erscheinende Bild.
Neben dem Fadenkreuz F ist im Okular eine Strichplatte S angeordnet, mit deren Hilfe
der Aufsatzwinkel in Abhängigkeit von der Munitionsart und der Entfernung eingestellt
werden kann. Nach Einstellung des Aufsatzwinkels erscheint im Gesichtsfeld des Okulars
das Ziel Zi um einen Betrag d gegen die Mitte des Fadenkreuzes F versetzt.
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Diese Versetzung d soll in dem von der am Zielfernrohr 1 befestigten
Kamera aufgenommenen und übertragenen Bild des Zielausschnittes kompensiert werden,
so daß das Kamerabild stets den richtigen Zielausschnitt zeigt. In Fig. 2 ist mit
gestrichelten Linien der nicht kreisförmige, von der Kamera übertragene Bildausschnitt
eingetragen.
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Damit eine entsprechende Justierung der Kamera um den Winkel oL3 möglich
wird, ist die Vorrichtung zur Befestigung der Kamera am Zielfernrohr justierbar
ausgebildet, und zwar in einer Weise, wie dies im folgenden anhand der Fig. 3 und
4 beschrieben wird.
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Am Zielfernrohr 1 ist eine Halterung 5 angeordnet, die als Winkelstück
ausgebildet ist mit einem Befestigungsring 5a, der das Zielfernrohr umfaßt. Der
Befestigungsring 5a kann dabei in nicht eigens dargestellter Weise so ausgebildet
sein, daß eine Drehung der Halterung 5 um die optische Achse Dl des Zielfernrohrokulars
la möglich ist und die Halterung 5 in einer vorgegebenen Stellung am Zielfernrohr
1 festgelegt werden kann. Am Befestigungsring 5a ist im rechten Winkel zu ihm eine
Halterungsplatte 5b angeordnet, an deren Ende über ein in
Fig. 4
nicht sichtbares und in Fig. 3 schematisch dargestelltes Kugelgelenk 6 ein Anschlußstück
7 angeordnet ist, an dessen in Fig. 4 dargestellten unterem Ende eine Fernsehkamera
4 über einen Bajonettverschluß 10 befestigt werden kann. An dem in Fig. 4 oberen
Ende des Anschlußstückes 7 ist eine Halterunq 7a angeordnet, in der ein Umlenkspiegel
8 so angeordnet ist, daß er bei entsprechender Befestigung der Halterung 5 am Zielfernrohr
1 in der optischen Achse 01 (Fig. 3) liegt. Der Umlenkspiegel 8 ist halbdurchlässig,
so daß ein aus dem Zielfernrohrokular la austretendes Lichtbündel aufqespalten wird
in ein Teilbündel, das in Richtung der optischen Achse 01 durch die Spiegel 8 hindurch
läuft und in das Auge des Beobachters fällt, während das andere Teilbündel im rechten
Winkel abgelenkt wird und in Richtung der optischen Achse 02 des Objektives 4a der
Kamera 4 verläuft. Der Umlenkspiegel 8 ist um eine Achse D3 um einen vorgegebenen
Winkelbetrag, beispielsweise + 30 verdrehbar. Dies ermöglicht eine Justierbarkeit
des rechtwinklig abgelenkten Teilbündels um den doppelten Winkelbereich. Die Drehachse
D3 des Umlenkspleqels 8 steht senkrecht zu den beiden optischen Achsen 01 und 02.
Die Drehung des Umlenkspieyels 8 erfolgt mittels eines an der Halterung 7a angeordneten
Drehknopfes 9.
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Weiterhin ist am Anschlußstück 7 ein Drehknopf 11 angeordnet, mit
dem das Objektiv 4a der Kamera justierbar ist zur Fokussierung des in die Kamera
einfallenden Lichtbündels auf das Taget 4b.
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Das Kugelgelenk zwischen dem Anschlußstück 7 und der Halterung 5 ist
so ausgebildet, daß das AnschlußstiJck 7 um drei aufeinander senkrecht stehende
Achsen drehbar bzw. schwenkbar ist.
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Als erstes ist das Anschlußstück 7 im Kugelgelenk 6 um iteine op tiscjie
Achse 02 drehbar. Weiterhin ist es um eine Achse t) 1 schwenkbar, c hwe n kb a r,
die senkrecht zur optischen Achse 02 der Kamera 4 und des Anschlußstückes 7 steht
und iri der durch die optische Achse 01 des Ziel fernrohrokulars la und die optische
Achse 02 des Anschlußstückes 7 aufgespannten Ebene liegt. Die dritte Drehachse D2
steht senkrecht auf der optischen Achse 02 der Kamera 4 und senkrecht auf der zweiten
Drehachse D1 und ist in Fig. 3 nicht zu sehen, da sie senkrecht zur Zeichenebene
steht.
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In Fig. 4 sind die Schwenk- und Drehmöglichkeiten des AnschllJE3stückes
7 mit der Kamera 4 angedeutet. Die Drehung um die Drehachse DZ ist mit einem maximalen
Schwenkwinkel möglich, der in Fig. 4 mit D2' bezeichnet ist. Diese Drehung dient
in erster Linie zum Ausgleich des Aufsatzwinkels der Ballistik. Die Drehung um die
Drehachse D1 ist um einen maximalen Schwenkwinkel möglich, der in Fig. 4 mit D1'
bezeichnet ist. Diese Drehung dient in erster Linie zur optimalen Positionierung
der Kamera am Zielfernrohr 1 und gegebenenfalls zur Kompensation eines Vorhaltwinkels.
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Die Drehung der Kamera 4 um die optische Achse 02 ist um einen Winkel
von 360° möglich und in Fig. 4 mit 02' bezeichnet.