DE3428990C2

DE3428990C2 -

Info

Publication number: DE3428990C2
Application number: DE19843428990
Authority: DE
Inventors: Roderich Ing.(Grad.) 8000 Muenchen De Rueger
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: LFK Lenkflugkoerpersysteme GmbH
Priority date: 1984-08-07
Filing date: 1984-08-07
Publication date: 1988-12-15
Also published as: GB2163868B; FR2569016B1; DE3428990A1; GB2163868A; GB8519456D0; FR2569016A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of Claim 1.

Durch die AT-PS 3 63 822 ist bereits eine Visiereinrichtung bekannt, bei der zur Harmonisierung der optischen Achsen von einem Zielfernrohr und einem Laser-Entfernungsmesser durch zwei externe Kollimatoren je ein Fadenkreuz in die beiden Geräte hineinprojiziert werden. Daher ist es erforderlich, die beiden Kollimatoren mechanisch miteinander fest zu verbinden. Außerdem muß das Schußfadenkreuz als spiegelnde Fläche ausgebildet sein, wodurch es nicht möglich ist, ein Wärmebildgerät als Sensor zu verwenden.A sighting device is already known from AT-PS 3 63 822 to harmonize the optical axes of a rifle scope and a laser rangefinder by two external collimators each Crosshairs can be projected into the two devices. Therefore, it is required to mechanically fix the two collimators together connect. In addition, the crosshair must be a reflective surface be formed, which makes it impossible to use a thermal imaging device Sensor to use.

Weiterhin ist aus der DE-AS 27 14 412 ein elektrooptisches Rückstrahl-Ortungsgerät bekannt. Bei diesem Gerät wird das Fadenkreuz außerhalb der optischen Geräte an der Seite eines Strahlteilerwürfels erzeugt. Die Einspiegelung des Fadenkreuzes erfolgt über den Strahlteiler und eine Tripeloptik. Hierbei kann das Fadenkreuz nur in einem Empfänger und in Okularen der Visiereinrichtung, aber nicht in weiteren optischen Geräten, wie z. B. einer dargestellten Sendeoptik, abgebildet werden. Es besteht auch keine Möglichkeit, das Fadenkreuz direkt in der Bildebene eines der optischen Geräte zu erzeugen. Ferner ist ein Parallelschalten weiterer optischer Geräte wegen der nicht koaxialen optischen Achsen des Senders und Empfängers nur mit großem Geräteaufwand zu verwirklichen.Furthermore, DE-AS 27 14 412 is an electro-optical Retroreflecting device known. The crosshair on this device outside the optical devices on the side of a beam splitter cube generated. The crosshair is reflected in the Beam splitter and a triple optic. The crosshair can only be in a receiver and in eyepieces of the sighting device, but not in other optical devices, such as. B. a transmission optics shown, be mapped. There is also no way to crosshair to generate one of the optical devices directly in the image plane. Further is a parallel connection of other optical devices because of not coaxial optical axes of the transmitter and receiver only with large Realize equipment costs.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrich tung zur Harmonisierung der optischen Achsen eines Vi siers zu schaffen, durch die die genannten Nachteile vermieden werden können und durch die eine ständige ab solut sichere Harmonisierung der optischen Achsen eines Visiers ermöglicht wird. Die Lösung dieser Aufgabe er folgt erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben. The object of the invention is a Vorrich device for harmonizing the optical axes of a Vi to create siers by the disadvantages mentioned can be avoided and by the one permanent absolutely safe harmonization of the optical axes of a Visor is made possible. The solution to this task he follows according to the invention with the characteristic features of claim 1. Further developments of the invention are in reproduced the subclaims.

Die Erfindung bietet in ihrer Anordnung eine über raschen einfache Lösung für eine automatische, absolut präzise Harmonisierung aller optischen Achsen in einem Visiergerät. Da zusätzlich für jedes zweite oder weite re optische Gerät nur ein Tripelspiegel erforderlich ist, verbilligt sich ein erfindungsgemäßes Visier gegenüber bekannten Visieren mit zusätzlichen Kollima toren oder anderen Prüfgeräten erheblich.The invention offers a in its arrangement quick easy solution for an automatic, absolutely precise harmonization of all optical axes in one Sighting device. Because additionally for every second or wide re optical device only a triple mirror required is, a visor according to the invention becomes cheaper compared to known visors with additional collima gates or other test equipment significantly.

Der wesentlichste Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bezüglich der Achsharmonisierung keine Stabilität der Bauteile gefordert werden muß. Da in nur einem der optischen Geräte des Visiers ein Richtpunkt oder Faden kreuz erforderlich ist, das mit absoluter Abbildungs genauigkeit über den Strahlenweg mit dem Strahlenteiler und dem Tripelspiegel in jedem der anderen optischen Geräte unabhängig von der Achsstabilität zueinander ab gebildet wird, haben äußere Einwirkungen, insbesondere die rauhen militärischen Umweltbelastungen auf die Achsgenauigkeit des Visiers keinerlei Einfluß. Die Achsen der einzelnen optischen Geräte können bei der Betrachtung eines Zieles stets mit demselben, in allen Geräten eingespiegelten oder detektierten Fadenkreuz nicht voneinander weglaufen, wie es in bekannten Vi sieren oft vorkommt. Dabei kann die Beobachtung des Zieles wahlweise durch jedes der eingebauten optischen Geräte erfolgen.The main advantage of the invention is that there is no stability with regard to axle harmonization the components must be required. Because in just one of the optical devices of the visor a reference point or thread cross is required, with absolute mapping accuracy via the beam path with the beam splitter and the triple mirror in each of the other optical ones Devices depend on each other regardless of the axis stability has external influences, in particular the harsh military environmental impacts on the Axis accuracy of the visor has no influence. The Axes of the individual optical devices can be used in the Consideration of a goal always with the same, in all Device mirrored or detected crosshairs do not run away from each other, as is known in Vi often occurs. The observation of the Target through either of the built-in optical Devices.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe invention is described below using exemplary embodiments explained in more detail with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 das Prinzip eines Visiers mit zwei optischen Geräten; Figure 1 shows the principle of a visor with two optical devices.

Fig. 2 eine stark vereinfachte Darstellung eines Visiers mit vier optischen Geräten und Fig. 2 is a greatly simplified representation of a visor with four optical devices and

Fig. 3 eine schematisch dargestellte Ausführungsform eines in einem Gehäuse eingebauten Visiers mit einem Wärmebildgerät und einem Fernrohr. Fig. 3 is a schematically illustrated embodiment of a visor installed in a housing with a thermal imaging device and a telescope.

In der Prinzipdarstellung der Fig. 1 besteht ein Visier 1 aus einem ersten optischen Gerät 2, einem dazu in gleicher optischer Achsebene um 90° versetzten zweiten optischen Gerät 3, einem Strahlteiler 4 und einem Tri pelspiegel 5. Die hier und in den weiteren Figuren dar gestellten optischen Geräte sind vorzugsweise derartige Geräte, die mit sichtbaren oder infraroten Frequenzen arbeiten. Strahlteiler sind bekanntlich derart be schaffen, daß sie Hochfrequenzwellen bestimmter Fre quenzen durchlassen und die Frequenzen anderer Wellen bereiche abstrahlen. Ein Tripelspiegel ist ein Spiegel system aus drei, in verschiedenen Ebenen angeordneten, in einer Raumecke zusammenstoßenden Einzelspiegeln. Einfallendes Licht wird unabhängig vom Einfallwinkel in die Einfallsrichtung zurückreflektiert. Die beiden op tischen Geräte 2 und 3 sind hier mit je einem Okular 6 versehen. In nur einem der optischen Geräte 2 oder 3, beispielsweise im Gerät 2 ist in einer Bildebene 7 ein reales oder projiziertes Fadenkreuz vorhanden. Ein Richtschütze ist mit einem Auge 8 angedeutet. Beim op tischen Gerät 3 ist vor dem Okular 6 noch ein Umlenk spiegel 9 angeordnet. Wenn z. B. das optische Gerät 2 ein Wärmebildgerät und das optische Gerät 3 ein Tag fernrohr ist, so läßt der Strahlteiler 4 die in das Vi sier 1 einfallende Wärmestrahlung direkt durch und reflektiert das sichtbare Licht in das Tagfernrohr 3. Die in das Wärmegerät einfallende Strahlung 10 wird in bekannter Weise zu einem Wärmebild umgeformt, und kann durch das Okular 6 betrachtet werden. Das Faden kreuz 7 wird vom Strahlteiler 4 zum Tripelspiegel 5 um gelenkt, von dort zurückgeworfen und entsprechend dem Strahlengang 11 in das Tagfernrohr 3 projiziert. Es ist somit in der Bildebene 7 a das gleiche Bild 12 und Fa denkreuz wie in der Bildebene 7 sichtbar. Es kann auch umgekehrt ein Fadenkreuz aus der Bildebene 7 a des Gerä tes 3 in die Bildebene 7 des Gerätes 2 projiziert wer den. Es ist zweckmäßig, vom optischen Gerät mit größe rem Durchmesser in das optische Gerät mit kleinerem Durchmesser zu projizieren. Bei einer automatischen Zielverfolgung kann anstelle eines Fadenkreuzes in den Bildebenen 7 oder 7 a auch ein realer oder projizierter Richtpunkt vorhanden sein und gegenseitig projiziert werden.In the schematic illustration of FIG. 1, a sight 1 comprises a first optical device 2, a to pelspiegel in the same optical axis plane offset by 90 ° the second optical device 3, a beam splitter 4 and a TRI 5. The optical devices presented here and in the other figures are preferably devices that work with visible or infrared frequencies. Beam splitters are known to be such that they allow high-frequency waves to pass certain frequencies and radiate the frequencies of other wave areas. A triple mirror is a mirror system made up of three individual mirrors arranged in different levels and colliding in a corner of the room. Incident light is reflected back in the direction of incidence regardless of the angle of incidence. The two op tical devices 2 and 3 are each provided with an eyepiece 6 . In only one of the optical devices 2 or 3 , for example in device 2, there is a real or projected crosshair in an image plane 7 . A gunner is indicated with an eye 8 . In the optical device 3 , a deflecting mirror 9 is arranged in front of the eyepiece 6 . If e.g. B. the optical device 2 is a thermal imaging device and the optical device 3 is a day telescope, the beam splitter 4 lets the incident in the Vi sier 1 heat radiation directly and reflects the visible light in the day telescope. 3 The radiation 10 incident in the heating device is converted into a thermal image in a known manner and can be viewed through the eyepiece 6 . The thread cross 7 is deflected from the beam splitter 4 to the triple mirror 5 , thrown back from there and projected into the day telescope 3 in accordance with the beam path 11 . It is thus in the image plane 7 a the same image 12 and Fa denkreuz as visible in the image plane. 7 Conversely, a crosshair can be projected from the image plane 7 a of the device 3 into the image plane 7 of the device 2 . It is advisable to project from the optical device with a larger diameter into the optical device with a smaller diameter. In the case of an automatic target tracking, instead of a crosshair in the image planes 7 or 7a , a real or projected directional point can also be present and can be projected onto one another.

In der Fig. 2 ist ein Visier 20 mit vier optischen Ge räten dargestellt, die in unterschiedlichen Frequenz bereichen arbeiten. Es sind ein direkt in die Scene schauendes Wärmebildgerät 2, ein Tagfernrohr 3, eine Fernsehkamera 21 und ein Goniometer 22. Entsprechend den unterschiedlichen Frequenzbereichen, für die die einzelnen Geräte empfindlich sind, sind auch unter schiedliche Strahlteiler 4, 23 und 24 angeordnet. Die Tripelspiegel 5 können bei allen Geräten gleich sein. Die vorstehend anhand der Fig. 1 erläuterten Strahlen gänge 10 und 11 treffen auch auf alle vier Geräte 2, 3, 21 und 22 zu, so daß das in der Bildebene 7 ange ordnete Fadenkreuz auch in die Bildebenen 7 a, 7 b und 7 c der anderen Geräte projizierbar ist. Anhand dieser Figur ist der Vorteil der Erfindung besonders augen fällig. Um mit bekannten Vorrichtungen eine Achsharmo nisierung für vier optische Geräte zu erreichen, ist ein erheblicher Aufwand an zusätzlichen Bauteilen und eine besonders starre Lagerung der Geräte und Strahl teiler erforderlich. Bei dem vorliegenden Visier 20 braucht bezüglich der Achsharmonisierung keine besonde re Stabilität der einzelnen Bauteile gefordert zu wer den. Die Achsen der vier optischen Geräte können nicht voneinander weglaufen, weil ja ständig das einzige Fa denkreuz 7 in allen Geräten zu sehen oder zu detektie ren ist. Es ist dabei auch gleichgültig, ob ein Richt schütze mit seinem Auge 8 durch das Tagfernrohr 3 oder die Fernsehkamera 21 oder das Wärmebildgerät 5 das Ziel 12 anvisiert.In Fig. 2, a visor 20 is shown with four optical Ge devices that work in different frequency ranges. They are a thermal imaging device 2 looking directly into the scene, a day telescope 3 , a television camera 21 and a goniometer 22 . According to the different frequency ranges for which the individual devices are sensitive, are also arranged under different beam splitters 4, 23 and 24 . The triple mirror 5 can be the same for all devices. The beams above explained with reference to FIG. 1, gears 10 and 11 also apply to all four units 2, 3, 21 and 22, so that the attached in the image plane 7 arranged reticle in the image planes 7 a, 7 b and 7 c the other devices can be projected. Based on this figure, the advantage of the invention is particularly eye-catching. In order to achieve Axis harmonization for four optical devices with known devices, a considerable amount of additional components and a particularly rigid storage of the devices and beam splitter is required. With the present visor 20 , no special stability of the individual components needs to be required with respect to the axis harmonization. The axes of the four optical devices cannot run away from each other because the only cross 7 can be seen or detected in all devices. It is also immaterial whether a gunner with his eye 8 through the day telescope 3 or the television camera 21 or the thermal imaging device 5 targets the target 12 .

In der Fig. 3 ist schematisch ein Visiergerät 30 darge stellt, welches in ein Gehäuse 31 eingebaut ist und im Vorrichtungsumfang etwa Fig. 1 mit einem Wärmebildgerät 32 und einem Tagfernrohr 33 entspricht. Mit dem Wärme bildgerät 32 ist durch ein Kabel 34 eine Kathoden strahlröhre 35 verbunden, deren Bildschirm 36 einem Einblickokular 37 zugewandt ist. Wärmebildgerät 32, Tagfernrohr 33 und Kathodenstrahlröhre 35 sind direkt an die Wand des Gehäuses 31 angebaut. Ein Strahlteiler 38 ist mit Stangen 39 am Tagfernrohr 33 angesetzt. Ein Tripelspiegel 40 ist mit einem Gestell 41 an das Ge häuse 31 angebaut. Die Scene mit dem Ziel 12 ist vom Auge 8 des Richtschützen durch ein Bildfenster 42 im Gehäuse 31 gleichzeitig als Wärmebild auf dem Bild schirm 36 der Kathodenstrahlröhre 35 und über einen Strahlteiler 43 im Tagfernrohr 33 zu sehen. Die Bau teile dieses Visiers 30 können bewußt mit einfachen Mitteln und Halterungen in das Gehäuse eingebaut wer den, weil die Achsharmonisierung des Wärmegerätes 32 mit dem Tagfernrohr 33 auf jeden Fall über das in bei den Geräten in den Bildebenen 7 und 7 a projizierte Fa denkreuz automatisch vorhanden ist.In Fig. 3, a visor 30 is schematically Darge, which is installed in a housing 31 and corresponds to the scope of the device approximately Fig. 1 with a thermal imaging device 32 and a day telescope 33 . With the thermal imaging device 32 , a cathode ray tube 35 is connected by a cable 34 , the screen 36 facing an insight eyepiece 37 . Thermal imaging device 32 , day telescope 33 and cathode ray tube 35 are mounted directly on the wall of the housing 31 . A beam splitter 38 is attached to the day telescope 33 with rods 39 . A triple mirror 40 is attached to the frame 31 with a frame 41 . The scene with the target 12 is from the eye 8 of the gunner through a picture window 42 in the housing 31 at the same time as a thermal image on the screen 36 of the cathode ray tube 35 and via a beam splitter 43 in the day telescope 33 . The construction parts of this visor 30 can be deliberately built into the housing with simple means and brackets, because the axis harmonization of the heating device 32 with the day telescope 33 is in any case automatically via the cross of the projected Fa in the devices in the image planes 7 and 7 a is available.

Claims

1. Device for harmonizing the optical axes of one of at least two optical devices with preferably different frequency ranges, the visor using at least one at 45 ° to the axes of the devices and each arranged at the intersection of their axes arranged beam splitter, being an extension of the optical axis the first device has a view from the device into the scene and a triple mirror is arranged in the extension of the optical axis of a second device offset by 90 ° to the first device, and wherein a crosshair can be mirrored into the optical axes, characterized in that that further optical devices ( 21, 22 ) are arranged parallel to the second device ( 3 ) and in each case an additional triple mirror ( 5 ) is arranged in the extension of the optical axes ( 11 ) of each of the further optical devices ( 21, 22 ), and that the crosshairs in an image plane ( 7 ) of any of the optical devices ( 2, 3, 21, 22 ) is located, and projected from the other optical devices via the beam splitters ( 4, 23, 24 ) and triple mirrors ( 5 ) into the image planes ( 7 a , 7 b , 7 c) , and that the observation of a target ( 12 ) is optional through each of the optical devices ( 2, 3, 21, 22 ) directly via an eyepiece ( 6 ) on the device or additionally via a deflecting mirror ( 9 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the observation of a target ( 12 ) indirectly via a screen ( 36 ) of a cathode ray tube ( 35 ), a beam splitter ( 43 ) and an eyepiece ( 37 ).

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the first optical device ( 2, 32 ) is a thermal imaging device with a cathode ray tube ( 35 ) serving for imaging the thermal image, the second optical device is a glass telescope ( 3, 33 ) third optical device is a television camera ( 21 ) and a fourth optical device is a goniometer ( 22 ).