DE3333425C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Be­ festigung einer Kamera an einem mit einer Waffe fest verbundenen Zielfernrohr, mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Vorrich­ tung ist in der CH-PS 5 96 574 beschrieben. Die bekannte Vorrichtung dient zum fotografischen Festhalten des anvisierten Zieles einer Handfeuerwaffe. Die Lage der Kamera gegenüber dem Zielfernrohr ist dabei festgelegt und nicht justierbar.

Bei modernen Waffenanlagen, insbesondere bei an Kampf­ panzern angeordneten Waffenanlagen, ist es häufig er­ wünscht, an dem mit der Waffe fest verbundenen Zielfern­ rohr eine Fernsehkamera, anzubringen, durch die das vom Zielfernrohr erfaßte Bild aufgenommen und beispielsweise auf einen in einer Leitstelle angeordneten Monitor übertragen werden kann. 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).

Bei der Befestigung einer Kamera an einem mit einer derartigen Waffenanlage fest verbundenen Zielfernrohr treten eine Reihe von Problemen auf. Zunächst muß die Befestigung so beschaffen sein, daß die Kamera gegenüber dem Zielfernrohr 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 Gesichtsfel­ des des Zielfernrohrokulars - erscheint, sondern um eine bestimmte Strecke versetzt. Dies wird weiter unten anhand der Figuren näher erläutert.

Diese Versetzung aufgrund des ballistischen Aufsatzwin­ kels hatte bei einer fest am Zielfernrohr montierten Kamera die Folge, daß auch das von der Kamera aufge­ nommene Bild des Zielobjektes mehr oder weniger stark gegen die Bildmitte versetzt erscheinen kann. Durch die Justierbarkeit der Befestigung der Kamera am Zielfern­ rohr soll erreicht werden, daß der Aufsatzwinkel ausge­ glichen werden kann, so daß in der Kamera bzw. auf einem Fernsehmonitor das Bild des Zielobjektes immer in Bild­ mitte erscheint. Dies ist besonders wichtig, wenn bei­ spielsweise das von der Kamera erfaßte Gesichtsfeld kleiner ist als das Gesichtsfeld des Okulars.

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 ausge­ glichen werden kann.

Schließlich ist es vorteilhaft, wenn die Justierbarkeit der Kamera auch eine eventuell notwendige Aufrichtung des Kamerabildes ermöglicht. Wenn die Kamera innerhalb eines Kampfpanzers angeordnet werden soll, wo im allge­ meinen 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 Vorhaltwinkel ausgeglichen werden und das Bild eventuell aufgerich­ tet wird und andererseits die Kamera eine innerhalb des Kampfpanzers möglichst wenig störende Lage einnimmt. Dabei sollte es möglich sein, die Befestigung so auszu­ bilden, daß sie an verschiedenen Typen von Kampfpanzern einsetzbar ist und eine Anpassung der Kamera an, unter Umständen sehr wechselnde Raumverhältnisse ermöglicht.

Die Lösung der obengenannten Aufgabe erfolgt erfindungs­ gemäß mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1.

Wie weiter unten anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Justierung um drei aufeinander senkrecht stehende Achsen möglich.

Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

So ist es besonders vorteilhaft, wenn zusätzlich zu den Justiermöglichkeiten der Kamera selbst der Umlenkspiegel der Befestigungsvorrichtung für sich justierbar ist. 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 Unbe­ quemlichkeiten möglich ist.

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.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 in einer stark schematisierten Darstellung ein mit einer Waffe fest verbundenes Ziel­ fernrohr zur Erläuterung des Aufsatzwinkels;

Fig. 2 schematisiert das im Okular des Zielfern­ rohres erscheinende Bild;

Fig. 3 in einer schematisierten Darstellung den Strahlengang einer Vorrichtung zur justier­ baren Befestigung einer Kamera am Zielfern­ rohr;

Fig. 4 in einer perspektivischen Darstellung eine Vorrichtung mit dem Strahlengang nach Fig. 3.

In Fig. 1 ist schematisch ein mit einer teilweise darge­ stellten Waffe 2 über Befestigungsvorrichtungen 3 fest verbundenes Zielfernrohr 1 dargestellt. Der vereinfach­ ten 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 Rohr­ seelenachse der Waffe verläuft. In Fig. 1 ist die opti­ sche Achse des Zielfernrohrs 1 mit A bezeichnet. Mit Zi ist die Richtung auf das Zielobjekt bezeichnet. Der Winkel α1 entspricht dem Sichtwinkel des Zielfernroh­ res, während der Winkel α2 dem kleineren Sichtwinkel der am Zielfernrohr zu befestigenden Kamera entspricht. Die Winkel sind bezogen auf den weiter unten näher erläuterten Umlenkspiegel 8, der vor dem Okular des Zielfernrohres angeordnet ist. Mit α3 ist der Winkel bezeichnet, um den die optische Achse der Kamera ver­ schwenkbar 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.

Fig. 2 zeigt das im Okular des Zielfernrohrs 1 erschei­ nende Bild. Neben dem Fadenkreuz F ist im Okular eine Strichplatte S angeordnet, mit deren Hilfe der Aufsatz­ winkel 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 Faden­ kreuzes F versetzt.

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.

Damit eine entsprechende Justierung der Kamera um den Winkel α3 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.

Am Zielfernrohr 1 ist eine Halterung 5 angeordnet, die als Winkelstück ausgebildet ist mit einem Befestigungs­ ring 5a, der das Zielfernrohr umfaßt. Der Befestigungs­ ring 5a kann dabei in nicht eigens dargestellter Weise so ausgebildet sein, daß eine Drehung der Halterung 5 um die optische Achse 01 des Zielfernrohrokulars 1a möglich ist und die Halterung 5 in einer vorgegebenen Stellung am Zielfernrohr 1 festgelegt werden kann. Am Befesti­ gungsring 5a ist im rechten Winkel zu ihm eine Halte­ rungsplatte 5b angeordnet, an deren Ende über ein in Fig. 4 nicht sichtbares und in Fig. 3 schematisch darge­ stelltes Kugelgelenk 6 ein Anschlußstück 7 angeordnet ist, an dessen in Fig. 4 dargestellten unterem Ende eine Fernsehkamera 4 über einen Bajonettverschluß 10 be­ festigt werden kann. An dem in Fig. 4 oberen Ende des Anschlußstückes 7 ist eine Halterung 70 angeordnet, in der ein Umlenkspiegel 8 so angeordnet ist, daß er bei entsprechender Befestigung der Halterung 5 am Zielfern­ rohr 1 in der optischen Achse 01 (Fig. 3) liegt. Der Umlenkspiegel 8 ist halbdurchlässig, so daß ein aus dem Zielfernrohrokular 1a austretendes Lichtbündel aufge­ spalten wird in ein Teilbündel, das in Richtung der optischen Achse 01 durch die Spiegel 8 hindurchläuft 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 ± 3° verdrehbar. Dies ermöglicht eine Justierbarkeit des rechtwinklig abgelenkten Teilbündels um den doppelten Winkelbereich. Die Drehachse D3 des Umlenkspiegels 8 steht senkrecht zu den beiden optischen Achsen 01 und 02. Die Drehung des Umlenkspiegels 8 erfolgt mittels eines an der Halterung 7a angeordneten Drehknopfes 9.

Weiterhin ist am Anschlußstück 7 ein Drehknopf 11 ange­ ordnet, mit dem das Objektiv 4a der Kamera justierbar ist zur Fokussierung des in die Kamera einfallenden Lichtbündels auf das Taget 4b.

Das Kugelgelenk zwischen dem Anschlußstück 7 und der Halterung 5 ist so ausgebildet, daß das Anschlußstück 7 um drei aufeinander senkrecht stehende Achsen drehbar bzw. schwenkbar ist.

Als erstes ist das Anschlußstück 7 im Kugelgelenk 6 um seine optische Achse 02 drehbar. Weiterhin ist es um eine Achse D1 schwenkbar, die senkrecht zur optischen Achse 02 der Kamera 4 und des Anschlußstückes 7 steht und in der durch die optische Achse 01 des Zielfernrohr­ okulars 1a 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.

In Fig. 4 sind die Schwenk- und Drehmöglichkeiten des Anschlußstückes 7 mit der Kamera 4 angedeutet. Die Drehung um die Drehachse D2 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 mög­ lich, der in Fig. 4 mit D1′ bezeichnet ist. Diese Dre­ hung dient in erster Linie zur optimalen Positionierung der Kamera am Zielfernrohr 1 und gegebenenfalls zur Kompensation eines Vorhaltwinkels.

Die Drehung der Kamera 4 um die optische Achse 02 ist um einen Winkel von 360° möglich und in Fig. 4 mit 02′ bezeichnet.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Befestigung einer Kamera an einem mit einer Waffe fest verbundenen Zielfernrohr, wobei die optische Achse der Kamera im wesentlichen senkrecht zur optischen Achse des Zielfernrohrs steht und in der Achse des Zielfernrohrs ein halbdurchlässiger Umlenkspiegel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine mit den Zielfernrohr (1, 1a) verbundene Halterung (5) aufweist, die über ein Kugelgelenk (6) mit einem An­ schlußstück (7) für die Kamera (4) verbunden ist, wobei die optische Achse (02) des Anschlußstücks (7) im we­ sentlichen in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse (01) des Zielfernrohrs (1a) angeordnet ist und der halbdurchlässige Umlenkspiegel (8) am Anschlußstück (7) vor dem Zielfernrohrokular (1a) derart angeordnet ist, daß er in der optischen Achse (02) des Anschlußstücks liegt und das Kugelgelenk (6) so ausgebildet ist, daß Drehbewegungen (02′) des Anschlußstücks (7) um seine optische Achse (02) sowie Schwenkbewegungen (D1′, D2′) um vorgegebene Winkelbeträge um eine zur optischen Achse (02) des Anschlußstücks (7) senkrechte, in der durch die optische Achse (01) des Zielfernrohrokulars (1a) und die optische Achse (02) des Anschlußstücks (7) aufgespannten Ebene liegende, Drehachse (D1) und um eine zu dieser Achse (D1) und der optischen Achse (02) des Anschluß­ stückes (7) senkrechte Drehachse (D2) möglich sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlenkspiegel (8) um eine Drehachse (D3) senkrecht zu den beiden optischen Achsen (01, 02) um einen vorgegebenen Winkelbetrag drehbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Halterung (5) mit dem Zielfernrohr (1) um die optische Achse (01) des Zielfernrohrokulars (1a) verdrehbar und festlegbar verbunden ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (5) als Winkelstück mit einem das Zielfernrohr umfassenden Befestigungsring (5a) ausgebildet ist und das Anschlußstück (7) einen Bajonettverschluß (10) zum Anschluß der Kamera aufweist.