DE3904705C2

DE3904705C2 - Automatische Justiervorrichtung für ein Visiergerät

Info

Publication number: DE3904705C2
Application number: DE3904705A
Authority: DE
Inventors: Horst Schmidt; Andreas Dipl Phys Knipp
Original assignee: Leica Industrieverwaltung GmbH
Current assignee: Hensoldt AG Wetzlar
Priority date: 1989-02-16
Filing date: 1989-02-16
Publication date: 1997-05-22
Anticipated expiration: 2009-02-17
Also published as: US4975565A; GB9002333D0; DE3904705A1; FR2643157A1; GB2229598B; FR2643157B1; GB2229598A

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Justiervorrichtung für ein Visiergerät eines auf ein Ziel richtbaren Elements mit einem Autokollimator aus einer Lichtquelle, einem Strahlenteiler und ei nem Objektiv, das eine Leuchtfläche in Autokollimation auf einen positionsempfindlichen Detektor abbildet.

Aus der EP-A2 0 254 101 ist eine Vorrichtung zur automatischen Ju stierung der Visierlinie eines Zielgerätes zur Richtung der Mün dungstangente einer Bordkanone eines gepanzerten Fahrzeugs be kannt. Die Vorrichtung weist ein Gehäuse auf, in dem eine Beleuch tungseinheit, ein Teilerprisma mit einer Lochblende, ein Objektiv und ein Quadrantendetektor ortsfest angeordnet sind. Die in der Brennebene des Objektivs vorgesehene und im Teilerprisma inte grierte Lochblende wird über die Beleuchtungseinheit ausgeleuch tet. Das Objektiv entwirft ein Bild der beleuchteten Lochblende im Unendlichen, das von einem fest auf die Bordkanone aufgesetzten Referenzspiegel, der die Richtung der Mündungstangente repräsen tiert, reflektiert und durch das Objektiv über das Teilerprisma auf den Quadrantendetektor geleitet wird. Winkelabweichungen des Referenzspiegels können auf diese Weise sensiert und Dejustier ungen entsprechend kompensiert werden. Bei dieser bekannten Vor richtung ist eine teilverspiegelte Fläche zur Überlagerung des Ju stier- (Autokollimations-) und des Zielmarkenstrahlengangs (Vi sierstrahlengang) erforderlich, wodurch die Transmission in beiden Strahlengängen herabgesetzt wird, was wiederum die Verwendung be sonderer Lichtquellen bedingt. Dazu kommt, daß durch die Überlage rung von Justier- und Zielmarkenstrahlengang Störungen im letzte ren auftreten können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatische Ju stiervorrichtung für ein Visiergerät der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine hohe Transmission sowohl im Autokollima tions- als auch im Visierstrahlengang erzielt wird und Beeinflus sungen oder Störungen des Visierstrahlenganges vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merk male des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschrei bung von drei in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausfüh rungsbeispielen hervor. Es zeigen

Fig. 1 den Strahlengang der erfindungsgemäßen Justiervorrichtung in einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 einen Teil des Strahlenganges einer zweiten Ausfüh rungsform und

Fig. 3 einen Strahlengang einer weiteren Ausführungsform.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung ist als Lichtquelle 10 eine LED vorgesehen, die eine vor einem Teilerwürfel 11 angeordnete Lochblende 12 - ggf. mittels eines hier nicht gezeigten Kondensors - beleuchtet. Ein Objektiv 13 erzeugt in seiner Bildebene 14 eine reelle Abbildung der Lochblende 12. Die Lichtquelle 10, der Tei lerwürfel 11 und das Objektiv 13 bilden zusammen einen Autokolli mator, dessen Strahlengang mit 15 bezeichnet ist. Der Autokollima tionsstrahlengang 15 wird mittels eines gegen Verkippungen invari anten Prismas als reflektierendes Element 16 umgelenkt. Dieses ist derart angeordnet, daß der Autokollimationsstrahlengang 15 nach Durchgang durch ein Visiergerätobjektiv 17 und Reflexion an einem mit der auf ein Ziel richtbaren Einrichtung fest verbundenen Spie gel 18 unter einem Winkel α aus dem Visiergerätobjektiv 17 austritt, der größer als alle im Visierstrahlengang 19 auftreten den Feldwinkel ist. Auf diese Weise wird die Lochblende 12 als virtuelles Bild 20 in die virtuelle Bildebene 21 des Visiergerät objektivs 17 abgebildet, und zwar in einem Bereich einer zur Bild ebene 14 konjugierten Zwischenbildebene 22, die außerhalb des Vi sierstrahlengangs 19 liegt. Der am Spiegel 18 reflektierte Auto kollimationsstrahlengang 15 gelangt über das Visiergerätobjektiv 17, das Prisma 16 und das Objektiv 13 sowie den Teilerwürfel 11 auf einen positionsempfindlichen Detektor 23, auf dessen lichtem pfindlicher Fläche das Bild der Lochblende 12 als Leuchtfläche 24 fokussiert wird. Eine Verkippung des Spiegel 18 führt zu einer Verschiebung dieses Bildes, welche in an sich bekannter Weise in elektrische Signale umwandelbar ist, die eine automatische Ju stierung des Visiergerätes ermöglichen.

Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der jenigen gemäß Fig. 1 in ihrem Aufbau vor dem Objektiv 13, weswegen nur dieser Teil des Autokollimationsstrahlengangs 15 dargestellt ist, wobei gleiche Bauelemente mit den gleichen Bezugszeichen ver sehen sind. Als Lichtquelle 10 dient hier eine Laserdiode mit ei ner emittierende Fläche 10′. Aufgrund der kleinen emittierenden Fläche tritt die Strahlung in einem bestimmten Winkelbereich aus, weswegen eine Lochblende nicht erforderlich ist. An denen Steile tritt vielmehr die emittierende Fläche der Laserdiode, die somit derart angeordnet wird, daß sie entsprechend Fig. 1 in die Zwi schenbildebene des Visiergerätobjektivs außerhalb von dessen Strahlengang virtuell abgebildet wird.

An der dem Detektor 23 gegenüberliegenden Austrittsfläche des Tei lerwürfels 11 ist eine Streuscheibe 25 angeordnet, die auf der De tektorfläche einen Streukreis 26 erzeugt, dessen Durchmesser durch Veränderung des Abstandes zwischen Streuscheibe 25 und Objektiv 13 an den Detektor 23 anpaßbar ist. Aufgrund der bei einer Laserdiode auftretenden kleinen Feldwinkel würden geometrische Abschattungen im Strahlengang, beispielsweise durch Verschmutzungen auf dem Spiegel 18, auf dem Detektor 23 nahezu scharf abgebildet. Dies würde zu einer Veränderung des Justiernullpunktes führen. Mittels der Streuscheibe 25 wird dieser Effekt verhindert.

In einer weiteren, in Fig. 3 dargestellen Ausführungsform können der Autokollimator 10, 11, 13 nebst Detektor 23 in der strichpunk tiert gezeichneten Verlängerung des unter dem Winkel α auf das Vi siergerätobjektiv 17 auftreffenden Autokollimationsstrahlengangs 15 angeordnet sein. In diesem Fall ist ein reflektierendes Element nicht erforderlich. Der Autokollimationsstrahlengang 15 erzeugt vielmehr in der Zwischenbildebene 22 des Visiergerätobjektivs 17 ein reelles Bild 20′ der Lochblende 12 außerhalb des Visierstrah lengangs 19.

Variationen der beschriebenen Ausführungsformen sind möglich. So kann anstelle der in Fig. 1 verwendeten LED als Lichtquelle eine Neonlampe vorgesehen sein. Auch die Streuscheibe gemäß Fig. 2 kann an einer anderen Stelle, beispielsweise zwischen dem Teilerwürfel und dem Objektiv des Autokollimators, angeordnet sein.

Bezugszeichenliste

10 Lichtquelle
10′ emittierende Fläche
11 Teilerwürfel
12 Lochblende
13 Objektiv
14 Bildebene
15 Autokollimationsstrahlengang
16 Element
17 Visiergerätobjektiv
18 Spiegel
19 Visierstrahlengang
20 virtuelles Bild
20′ reelles Bild
21 Bildebene, virtuell
22 Zwischenbildebene
23 Detektor
24 Leuchtfläche
25 Streuscheibe
26 Streukreis

Claims

1. Automatische Justiervorrichtung für ein Visiergerät einer auf ein Ziel richtbaren Einrichtung mit einem Autokollimator aus einer Lichtquelle, einem Strahlenteiler und einem Objektiv, das eine Leuchtfläche in Autokollimation auf einen dem Strahlenteiler zuge ordneten positionsempfindlichen Detektor abbildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Autokollimationsstrahlengang (15) mit der optischen Achse des Visierstrahlengangs (19) einen Winkel (α) bildet, welcher größer als alle im Visierstrahlengang (19) auftretenden Feldwinkel ist.

2. Automatische Justiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlenteiler ein Teilerwürfel (11) vorgesehen ist.

3. Automatische Justiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquelle (10) eine LED vorgesehen ist, welche das Bild einer am Teilerwür fel (11) angeordneten Lochblende (12) als Leuchtfläche (24) auf dem Detektor (23) erzeugt.

4. Automatische Justiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquelle (10) eine Laserdiode vorgesehen ist, deren emittierende Fläche (10′) mittels einer zwischen Teilerwürfel (11) und Detektor (23) angeordneten Streuscheibe (25) das Bild eines Streukreises (26) auf dem Detektor (23) erzeugt.

5. Automatische Justiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Autokollima tionsstrahlengang (15) nach dem Objektiv (13) ein reflektierendes Element (16) angeordnet ist, welches den Autokollimationsstrahlen gang (15) derart in ein Visiergerätobjektiv (17) umlenkt, daß in einer Zwischenbildebene (22) desselben ein virtuelles Bild (20) der Leuchtfläche (24) außerhalb des Visierstrahlengangs (19) er zeugt wird.

6. Automatische Justiervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als reflektierendes Element (16) ein gegen Verkippung invariantes Prisma vorgesehen ist.

7. Automatische Justiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Autokollimations strahlengang (15) in der Zwischenbildebene 22) des Visiergerätob jektivs (17) ein reelles Bild (20′) der Leuchtfläche (24) außer halb des Visierstrahlengangs (19) erzeugt.