DE3639326A1 - Optische einrichtung zur beleuchtung eines ziels - Google Patents
Optische einrichtung zur beleuchtung eines zielsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine optische Einrichtung zur
Beleuchtung eines Ziels mit Laserstrahlung für Schußsimulation
und/oder tatsächliche Geschütze und dergleichen mit einem
Laser und mindestens einer Linse.
Sowohl bei Schußsimulation wie auch bei tatsächlichem Schießen
wird häufig das Ziel mit Laserlicht beleuchtet. Bei
Schußsimulation möchte man dabei durch Beleuchtung des Zieles
feststellen, ob das Ziel tatsächlich getroffen ist, möchte man
besondere Messungen anstellen oder möchte man Signale zum Ziel
übertragen. Beim tatsächlichen Schießen wird eine solche
Laserstrahleinrichtung zur Beleuchtung des Zieles
normalerweise verwendet, um die Entfernung zum Ziel zu
bestimmen. Für diesen Zweck arbeitet man mit gepulster
Laserstrahlung und führt eine Laufzeitmessung durch.
Die optische Achse der Laserstrahleinrichtung ist dabei
normalerweise parallel zur Rohrachse bzw. Visierlinie. Beim
tatsächlichen Schießen ist es aber erforderlich, da das
Geschoß eine ballistische Bahn durchläuft, die Geschoßachse um
den Aufsatzwinkel steiler zu richten, als dies der direkten
Verbindungslinie zwischen Geschütz bzw. Schußsimulator
einerseits und Ziel andererseits entspricht. Ist dann die
Lasereinrichtung starr mit Geschütz bzw. Visier verbunden, so
wird die Laserstrahlung nicht mehr genau auf das Ziel
gerichtet, so daß die am Ziel eintreffende Laserstrahlung
geringer wird.
Ein weiteres Problem besteht darin, daß auch ein Laserstrahl
kein genau paralleles Strahlenbündel ist, sondern eine zwar
kleine, aber doch merkbare Divergenz aufweist. Bei
verhältnismäßig nahen Zielen ist der Strahl noch eng
gebündelt, so daß hier pro Flächeneinheit des Zieles
verhältnismäßig viel Strahlung auf das Ziel auftrifft. Bei
größeren Entfernungen zum Ziel wird diese Leistung pro
Flächeneinheit kleiner. Auch diese Tatsache ist sowohl bei
Schußsimulation als auch bei tatsächlichem Schießen äußerst
hinderlich.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung der
eingangs genannten Art so zu verbessern, daß unabhängig vom
Aufsatzwinkel und der Zielentfernung das Ziel im wesentlichen
gleichförmig mit Laserstrahlung beleuchtet wird.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß
Verstelleinrichtungen für die Richtung und den Öffnungswinkel
des Laserstrahls vorgesehen sind. Damit kann dann der
Laserstrahl so auf das Ziel gerichtet werden, daß er das Ziel
immer optimal trifft und mit im wesentlichen immer gleicher
Leistung pro Flächeneinheit des Zieles trifft. Bei großem
Aufsatzwinkel wird man dabei einen großen Winkel zwischen
Visierachse und optischer Achse der Laserstrahleinrichtung
einstellen, bei kleineren Aufsatzwinkeln einen entsprechend
kleineren Winkel. Außerdem wird der Öffnungswinkel des
Laserstrahls umso kleiner gemacht, je größer die Entfernung
zum Ziel ist.
Um die Betätigung der Verstelleinrichtungen zu erleichtern und
um dieselben auch einfacher zu gestalten, kann vorgesehen
werden, daß die Verstelleinrichtungen für Richtung und Öffnung
des Laserstrahls gekoppelt sind. Die Art der Kopplung wird
dabei so gewählt, daß sie den tatsächlichen Verhältnissen
zwischen Aufsatzwinkel und Zielentfernung für das gewählte
Geschoß bzw. Geschütz entsprechen.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist ein
optisches Element der Laserstrahleinrichtung mit einer Führung
versehen, mit der das optische Element auf einer Linie, der
Führungsrichtung, verschiebbar ist, die schräg zur Visierlinie
und in einer vertikalen die Visierlinie 5 enthaltenden Ebene
liegt. Wird dann das optische Element in Führungsrichtung
verschoben, so ändert sich einerseits die
Abbildungscharakteristik und damit die Divergenz des
Laserstrahls und andererseits, da die optische Abbildungsachse
verschwenkt wird, der Winkel zwischen Visierlinie und
Beleuchtungsachse des Laserstrahls. Hiermit besteht also eine
sehr einfache Möglichkeit, durch entsprechende
Steuerungskurven durch eine einzige Einstellung je nach
Aufsatzwinkel und Entfernung gleichzeitig die Richtung des
Laserstrahls entsprechend dem Aufsatzwinkel und die
Strahldivergenz entsprechend der Entfernung einzustellen.
Bei einer ganz besonders einfachen und zweckmäßigen
Ausführungsform ist dabei die Linie, auf der die Einrichtung
verschiebbar ist, eine Gerade. Hiermit kann auf überraschend
einfache Weise die genannte Anpassung an Aufsatzwinkel und
Entfernung gleichzeitig erreicht werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind die
Verstelleinrichtungen für die Verstellung der den Laserstrahl
bündelnden Linse bzw. des entsprechenden Linsensystems
ausgebildet. Bei einer weiteren Ausführungsform sind die
Verstelleinrichtungen für die Verstellung einer Zwischenlinse
der Laserstrahleinrichtung ausgebildet. Bei noch einer anderen
Ausführungsform sind die Verstelleinrichtungen für die
Verstellung des Lasers ausgebildet. Dabei ist es aber nicht
ausgeschlossen, daß gleichzeitig mehr als eine
Verstelleinrichtung für Laser, Zwischenlinse und Hauptlinse
vorgesehen sind, obwohl die Anordnung so selbstverständlich
komplizierter wird.
Um die Einrichtung der Erfindung an verschiedene Waffen und
Munitionsarten anzupassen, können Einrichtungen zur Änderung
der Verstellungscharakteristik der Verstelleinrichtungen in
Abhängigkeit von der Waffen- und Munitionsart vorgesehen sein.
Diese Einrichtungen können bei einer besonders einfachen
Ausführungsform, insbesondere im Falle einer geraden
Führungslinie eine Einrichtung zum Ändern des Winkels zwischen
Führungsrichtung und Visierlinie aufweisen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von vorteilhaften
Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch ein Geschütz zur Darstellung des
Aufsatzwinkels;
Fig. 2 ein Visier mit der erfindungsgemäßen
Einrichtung;
Fig. 3 eine Detaildarstellung der Einrichtungen zur
Verstellung von Richtung und Divergenz des
Laserstrahls; und
Fig. 4 schematisch weitere Verstelleinrichtungen.
In Fig. 1 ist schematisch ein Panzer 1 mit einem Geschütz 2
gezeigt, das eine strichpunktiert dargestellte Geschützachse 3
hat, die der ursprünglichen Geschoßrichtung entspricht, die
durch einen Pfeil angedeutet ist. Die Verbindungslinie zum
(nicht gezeigten) Ziel ist mit 4 bezeichnet. Wegen der
ballistischen Bahn des Geschosses muß die Geschützachse 3
dabei um den Aufsatzwinkel α höher als die Ziellinie 4
eingestellt werden.
Das Visier ist dabei im allgemeinen parallel zur Geschützachse
3 ausgerichtet. Das in Fig. 2 schematisch dargestellte Visier
4 hat eine optische Achse 5, die zur Geschützachse 3 parallel
ist.
Starr am Visier 4 ist bei der Ausführungsform der Fig. 2 die
erfindungsgemäße optische Einrichtung 6 befestigt, die einen
Laser 7 und eine Linse 8 aufweist. Das vom Laser 7 ausgehende
Licht wird dabei durch die Linse 8 zu einem Laserstrahlbündel
9 mit einer Mittelachse 19 gebündelt.
Durch in Fig. 2 nicht gezeigte Einrichtungen kann nun die
Linse 8 in Richtung des Doppelpfeiles 10, d.h. in Richtung des
Laserstrahles verschoben werden, wodurch sich der
Öffnungswinkel des Laserstrahlbündels 9 richtet. Dieser
Öffnungswinkel kann damit entsprechend der Zielentfernung so
eingerichtet werden, daß immer die gleiche Leistung pro
Flächeneinheit auf das Ziel wirkt. Durch weitere nicht
gezeigte Verstelleinrichtungen kann die Linse 8 außerdem
senkrecht zur Laserstrahlrichtung in Richtung des
Doppelpfeiles 11 verschoben werden, wodurch sich die Richtung
des Laserstrahls, d.h. die Richtung des Mittelstrahls 19
ändert.
In Fig. 3 ist die Einrichtung 6 deutlicher gezeigt. Wie man
dort erkennt, ist innerhalb des Gehäuses der Einrichtung 6
eine Anordnung von Schrägflächen 13 vorgesehen, in denen ein
im Querschnitt parallelogrammförmiger durchsichtiger Körper 14
angeordnet ist, der mit Hilfe einer Einrichtung 15 in Richtung
der Führungsflächen 13 schräg zur optischen Achse der
Anordnung und schräg zur Visierlinie 5 verschoben werden kann.
An der vorderen Seite des Körpers 14 befindet sich die Linse
8. Haben Körper 14 und Linse 8 die mit ausgezogenen Linien
dargestellte Stellung, so wird ein Laserstrahlbündel 9 mit
einer Mittellinie 19 abgegeben, das einen verhältnismäßig
kleinen Öffnungswinkel hat. Werden Körper 14 und Linse 8 nach
links in die mit gestrichelten Linien gezeichnete Stellung
verschoben, so wird ein gestrichelt gezeigtes
Laserstrahlbündel 9′ mit Mittellinien 19′ erzeugt. Man erkennt
einerseits, daß die Mittellinie 19′ einen größeren Winkel mit
der Horizontalen bildet als die Mittellinie 19 des
Laserstrahlbündels 9, was einem kleineren Aufsatzwinkel
entspricht. Andererseits weist das Laserstrahlbündel 9′ einen
größeren Öffnungswinkel als das Laserstrahlbündel 9 auf, was
der geringeren Zielentfernung entspricht.
Die Verstelleinrichtung 15 kann mit Hilfe einer Einrichtung 16
gesteuert werden, in die über eine Eingabe 17 noch Daten
bezüglich des verwendeten Geschützes oder Geschosses
eingegeben werden können. Mit Hilfe der Verstelleinrichtung 16
kann auch über eine entsprechende Verstelleinrichtung 18, die
an einem Gestell 20 befestigt ist, die Einrichtung 6 in der
Zeichenebene der Fig. 3 verschwenkt werden, um so die Richtung
der Führungsflächen 13 zu verändern. Auf diese Weise kann die
Charakteristik der Verstellung in bezug auf die Visierachse 5
geändert werden.
Bei der Ausführungsform der Fig. 4 ist schematisch gezeigt,
daß der Laser 7 mit Hilfe einer Verstelleinrichtung 21 in
Richtung des Doppelpfeiles 22 schräg verstellt werden kann.
Außerdem ist eine Verstelleinrichtung 23 vorgesehen, mit der
in Richtung des Doppelpfeiles 24 eine Zwischenlinse 25 schräg
verstellt werden kann. Die verschiedenen Verstellmöglichkeiten
für Laser 7, Zwischenlinse 25 und Linse 8 können dabei
kombiniert oder isoliert verwendet werden.
Claims (9)
1. Optische Einrichtung zur Beleuchtung eines Ziels mit
Laserstrahlung für Schußsimulation und/oder tatsächliche
Geschütze und dergleichen mit einem Laser und mit
mindestens einer Linse, dadurch gekennzeichnet, daß
Verstelleinrichtungen (15, 18, 21, 24) für die Richtung
und den Öffnungswinkel des Laserstrahls (9, 9′) vorgesehen
sind.
2. Optische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtungen (15, 18, 21,
24) für Richtung und Öffnung des Laserstrahls gekoppelt
sind.
3. Optische Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß ein optisches Element (7, 8, 25) der
Laserstrahleinrichtung mit einer Führung (13, 14) versehen
ist, mit der das optische Element (7, 8, 25) auf einer
Linie verschiebbar ist, die schräg zur Visierlinie (5) und
in einer vertikalen die Visierlinie (5) enthaltenden Ebene
liegt.
4. Optische Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Linie, auf der die Einrichtung
verschiebbar ist, eine Gerade ist.
5. Optische Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtungen (15,
18) für die Verstellung der den Laserstrahl bündelnden
Linse (8) bzw. des entsprechenden Linsensystems
ausgebildet sind.
6. Optische Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtungen (23)
für die Verstellung einer Zwischenlinse (25) der
Laserstrahleinrichtung ausgebildet sind.
7. Optische Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtungen (21)
für die Verstellung des Lasers (7) ausgebildet sind.
8. Optische Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (16, 17, 18) zur
Änderung der Verstellungscharakteristik der
Verstelleinrichtungen (17, 18, 21, 24) in Abhängigkeit von
der Waffen- und Munitionsart vorgesehen sind.
9. Optische Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (15, 18, 21, 24) zur
Änderung der Verstellungscharakteristik eine Einrichtung
(18) zum Ändern des Winkels zwischen Führungsrichtung und
Visierlinie (5) aufweisen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19863639326 DE3639326A1 (de) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | Optische einrichtung zur beleuchtung eines ziels |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3639326A1 true DE3639326A1 (de) | 1988-05-26 |
DE3639326C2 DE3639326C2 (de) | 1992-12-17 |
Family
ID=6314178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19863639326 Granted DE3639326A1 (de) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | Optische einrichtung zur beleuchtung eines ziels |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3639326A1 (de) |
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Also Published As
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