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Die Erfindung betrifft ein Tages-/Nacht-Episkop zum Lenken
eines mit einer Panzerung versehenen Panzers.
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Episkope zum Lenken von Panzern bei Tag weisen generell ein
rhomboedrisches Prisma auf, das durch die Panzerung
hindurchgeführt ist, hinter der sich das Fahrer-Cockpit befindet. Die
Objekt-Achse dieses optischen Systems verläuft horizontal und
außerhalb der Panzerung, und die Bildachse verläuft ebenfalls
horizontal, jedoch selbstverständlich innerhalb der Panzerung
auf Augenhöhe des Fahrers. Das Sichtfeld dieser Episkope ist
durch ihren Querschnitt, d. h. durch die. Bemessungen der zu
ihrer Plazierung in der Panzerung dienenden Öffnung beschränkt
(Fig. 1).
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Episkope für den Fahrbetrieb bei Nacht weisen generell eine
Lichtverstärkerröhre und ein Objektiv auf, dessen Achse
winklig verläuft und dasein Bild der Umgebung auf der
Photokathode der Lichtverstärkerröhre erzeugt, deren Bildschirm mittels
eines optischen Systems beobachtet wird, dessen Achse
ebenfalls winklig verläuft und bei dem es sich normalerweise um
eine Binokularvorrichtung handelt (Fig. 2).
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Ferner wurde vorgeschlagen, Episkope für den Fahrbetrieb bei
Nacht mit einem matrixartigen Lichtverstärkersensor zu
realisieren, was in einer Kombination einer Lichtverstärkerröhre
und einem matrixartigen Meßwertaufnahmesensor, z. B. einer CCD-
Einrichtung (einer ladungsgekoppelten Einrichtung)
resultierte. Bei diesem Typ eines Nacht-Episkops erzeugt ein Objektiv
ein Bild der Umgebung auf einer Lichtverstärkerröhre. Das
durch den Schirm der Röhre gelieferte verstärkte Bild wird auf
einem matrixartigen Sensor ausgebildet. Die von dieser Matrix
erzeugten Signale können über eine Distanz hinweg übertragen
werden und durch ein geeignetes optisches System auf einem
Sichtdarstellungsschirm beobachtet werden, z. B. mittels eines
Binokulars oder direkt auf einem Schirm mit großen
Abmessungen.
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Seit langem sind für den Fahrer des Panzers zwei Episkope
vorgesehen, und zwar ein Tages-Episkop und ein Nacht-Episkop, und
der Fahrer mußte diese Episkope morgens und abends
auswechseln. Abgesehen von den Schwierigkeiten, die durch diese
Handhabungen verursacht werden, verhindern sie sogar das
Aufrechterhalten der Abdichtung des Fahrzeugs gegenüber einer
eventuell kontaminierten äußeren Umgebung.
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Bei einem ersten Typ eines Episkops für den
Tages-/Nacht-Fahrbetrieb sind ein Episkop für den Fahrbetrieb bei Tag und ein
Episkop für den Fahrbetrieb bei Nacht praktisch nebeneinander
in die gleiche Apparatur integriert. Bei diesen Episkopen
werden die oben erwähnten täglichen Handreichungen vermieden,
jedoch sind diese Episkope unpraktisch, da die Abmessungen der
Plazierungsöffnung in der Panzerung sowohl das Sichtfeld des
Tages-Episkops als auch das Sichtfeld des Nacht-Episkops
begrenzen, und da der Flächenbereich der Durchtrittsöffnung in
der Panzerung praktisch das Doppelte des, für ein einziges
Episkop erforderlichen Flächenbereiches betragen muß.
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Somit führt diese Vorrichtung einerseits dazu, daß im einen
oder anderen Fall das abgedeckte Sichtfeld eingeschränkt wird,
und andererseits dazu, daß beträchtliche Durchgangsöffnungen
in der Panzerung vorgesehen sind, und in manchen Fällen muß
wegen der Wichtigkeit der Aufbauten des Panzers sogar auf
diesen Typ von Vorrichtung verzichtet werden.
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Bei einem zweiten Typ der Ausgestaltung des
Tages-/Nacht-Episkops wurde vorgesehen, einem Nacht-Episkop, das mit einem
matrixförmigen Lichtverstärkersensor versehen ist, eine zweite
Matrix zuzuordnen, auf der, z. B. durch ein zweites Objektiv,
das Tages-Bild der Umgebung ausgebildet wird. Dennoch erlauben
diese Tages-/Nacht-Episkope selbst in der
Tageslicht-Einstellung nicht die traditionelle Beobachtung eines direkten Bildes
der Umgebung, obwohl die Möglichkeit einer derartigen
Beobachtung des Bildes notwendig ist, da diese Beobachtung leicht zu
interpretieren ist und jederzeit zur Verfügung steht, selbst
im Fall einer elektrischen Störung.
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Das Dokument EP-A-428 955 beschreibt eine zur
Panorama-Beobachtung aus einem geschlossenen Objekt, insbesondere aus einem
Kampffahrzeug, heraus vorgesehene. Vorrichtung mit einer
Panorama-Tagessichtvorrichtung und einer Gruppe von Sensoren, die
derart befestigt sind, daß sie insgesamt im Azimutbereich
drehbar sind, und die für die Nacht-Sichtaufnahme vorgesehen
sind. Die Gruppe der Nachtsichtsensoren erzeugt elektrische
Signale, die durch Leitungen durch die Wandung des Objekts
übertragen werden und ein Bild auf einem Schirm im Inneren des
Objektes oder des Kampffahrzeugs erzeugen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein für den Tages- und Nacht-
Fahrbetrieb ausgebildetes Episkop für Panzer zu schaffen, das
bei Tag die Erzeugung eines direkten Bildes der Umgebung
ermöglicht und eine Nachtsicht gewährleistet, ohne daß dafür
eine Vergrößerung der Abmessungen der Plazierungsöffnung für
das Episkop in der Panzerung erforderlich ist, und zwar mit
gleichem Sichtfeld im Vergleich mit einem einfachen
Tages-Episkop.
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Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Modernisierung
bereits existierender Panzer dahingehend zu ermöglichen, daß
deren ursprüngliches Tages-Episkop durch ein
Tages-/Nacht-Episkop ersetzt wird, ohne daß eine Nachbearbeitung an deren
Panzerung vorgenommen werden muß.
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Zu diesem Zweck schafft die Erfindung ein zum Lenken eines
Panzers vorgesehenes Tages-/Nacht-Episkop gemäß Anspruch 1.
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In verschiedenen Ausführungsformen weist die Erfindung ferner
die folgenden Merkmale in sämtlichen technisch möglichen
Kombinationen auf:
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Das Sichtdarstellungsmodul des Nacht-Episkops weist eine
vertikale Röhre auf, die mittels eines mit einem Prisma
versehenen optischen Systems in einer im wesentlichen horizontalen
Richtung ein Bild im Unendlichen erzeugt;
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das Modul weist eine halbdurchlässige Lamelle auf, die die
durch das Tages-Episkop bzw. das Nacht-Episkop erzeugten
Bildern einander überlagert;
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das Modul weist einen kippbaren Spiegel auf, der je nach
seiner Position dem Fahrer die Betrachtung des durch das Tages-
Episkop erzeugten Bildes bzw. des durch das Nacht-Episkop
erzeugten Bildes ermöglicht;
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das Sichtaufnahme-Modul des Nacht-Episkops weist ferner eine
Wärmebildkamera auf, die außerhalb der Panzerung angeordnet
ist und durch eine elektrische Leitung mit dem
Sichtdarstellungsmodul verbunden ist;
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das Sichtaufnahme-Modul ist mit einem Objektiv mit variabler
Brennweite versehen;
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mehrere Sichtdarstellungsmodule sind mit dem Sichtaufnahme-
Modul verbunden;
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ein Steuermodul ermöglicht ein Betätigen des Sichtaufnahme-
Moduls vom Sichtdarstellungsmodul aus.
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Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben..
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Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines
herkömmlichen Episkops für den Fahrbetrieb bei Tag gemäß dem
Stand der Technik;
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Fig. 2 zeigt eine Darstellung eines gemäß dem Stand der
Technik ausgebildeten Episkops für den Fahrbetrieb bei
Nacht mit einer Lichtverstärkerröhre;
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Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer
Ausführungsform des Episkops für den Tages-/Nacht-Fahrbetrieb
gemäß der Erfindung;
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Fig. 4 zeigt eine Darstellung Ausführungsform einer zweiten
Ausführungsform des Episkops für den Tages-/Nacht-
Fahrbetrieb gemäß der Erfindung.
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Gemäß Fig. 1 ermöglicht das durch die Öffnung 2 der Panzerung
3 hindurchgeführte rhomboedrische Prisma 1 dem Beobachter 4,
der schematisch durch sein Auge angedeutet ist, die in der
Richtung 5 gelegene Umgebung zu beobachten. Es ist bekannt,
daß bei derartigen Vorrichtungen das Sichtfeld des Beobachters
4 durch die Abmessungen der Positionierungsöffnung 2 begrenzt
ist.
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Selbstverständlich kann das rhomboedrische Prisma durch jedes
gleichwertige optische System ersetzt werden, ohne daß diese
Einschränkung dadurch verändert wird.
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In der gesamten Beschreibung ist unter dem Begriff
"rhomboedrisches Prisma" ein derartiges Prisma oder jedes diesem
gleichwertige System zu verstehen.
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Gemäß Fig. 2 weist ein Nacht-Episkop 6 eine
Lichtverstärkerröhre 7 auf, die eine Eintrittsseite 8 und einen Schirm 9 hat.
Ein winklig verlaufendes Objektiv 10 bildet das in der
Richtung 11 existierende Bild der Umgebung an der Eintrittsseite 8
der Lichtverstärkerröhre 7 ab, und ein winklig verlaufendes
Objektiv 12 erzeugt das für den Betrachter 13 bestimmte Bild.
Dieses Episkop ist über die Öffnung 15, deren Abmessungen
diejenigen seines Sichtfeldes bestimmen, durch die Panzerung 14
hindurchgeführt.
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Das gemäß der Erfindung ausgebildete und in Fig. 3 gezeigte
Tages-/Nacht-Episkop weist ein rhomboedrisches Prisma auf, das
über eine Öffnung 22 durch die Panzerung 23 hindurchgeführt
ist und dem Fahrer 24 die Beobachtung der Umgebung in der
Richtung 25 ermöglicht.
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Ein außerhalb der Panzerung 23 angeordnetes
Sichtaufnahme-Modul 26 weist ein Objektiv 27, eine Lichtverstärkerröhre 28 und
eine Meßwertaufnahmesensor-Matrix 29 auf, die über ein
optisches System 31 mit der Bildfläche 30 der Lichtverstärkerröhre
gekoppelt ist.
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Ein Sichtdarstellungsmodul 32 weist einen
Sichtdarstellungsschirm 33, der durch eine elektrische Leitung 34 mit dem
Sichtaufnahme-Modul 26 verbunden ist, und ein winklig
verlaufendes Objektiv 35, 36 auf, das auf dem Sichtdarstellungsschirm
33 gebildete Bild ins Unendliche ausgibt und dem Betrachter 24
die Beobachtung des Bildes aus der gleichen Position
ermöglicht, aus der heraus die Beobachtung über das Tages-Episkop
21 möglich ist.
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Die das Sichtaufnahme-Modul und das Sichtdarstellungsmodul
verbindende elektrische Leitung 34 ist über einen Durchlaß 37
durch die Panzerung 23 hindurchgeführt.
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Somit ist das Sichtfeld über das Tages-Episkop durch die
Öffnung 22 der Panzerung 23 begrenzt, während das Sichtfeld des
Nacht-Episkops, das von den Eigenschaften des Sichtaufnahme-
Moduls 26 abhängt, unabhängig von der Größe eines durch die
Panzerung verlaufenden Durchlasses ist, wobei der Durchlaß 37
ausschließlich für die elektrische Leitung bestimmt ist, deren
Bemessung sehr beschränkt ist.
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Somit ermöglicht dieses Tages-/Nacht-Episkop die herkömmliche
Sichtdarstellung bei Tag, ist in Hinblick auf seine
Benutzerfreundlichkeit; seine Widerstandsfähigkeit und sein Sichtfeld
unverändert und bietet die Möglichkeit einer qualitativ guten
Nachtsicht aus der gleichen Beobachtungsposition des Fahrers
heraus. Das herkömmliche Tages-Episkop, mit dem bisherige
Panzer ausgerüstet sind, kann modifiziert werden. Dem Episkop
sind ein Sichtaufnahme-Modul 26 und ein Sichtdarstellungsmodul.
32 zugeordnet, die abgesehen davon, daß die Durchführung der
elektrischen Verbindungsleitung 34 gewährleistet sein muß,
keine Durchtrittsöffnung durch die Panzerung erfordern.
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Je nach dem Ausmaß der für den Panzer erforderlichen
Ausrüstung kann das Sichtaufnahme-Modul 26 perfektioniert werden,
indem es mit anderen Sichtaufnahmesystemen versehen wird, die
in der Lage sind, Bilder zu erzeugen, die in elektrische
Signale umgesetzt werden können, die somit über die elektrische
Leitung 34 übertragen werden können. Insbesondere kann das
Sichtaufnahme-Modul 26 eine Infrarot-Wärmebildkamera und eine
Tageslichtkamera aufweisen. Die Infrarot-Wärmebildkamera kann
bei Tag und Nacht verwendet werden.
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Die in dem Sichtaufnahme-Modul enthaltenen unterschiedlichen
Bilderfassungsvorrichtungen können mit optischen Systemen
ver
sehen werden, die eine verbesserte Leistung der Vorrichtungen
ermöglichen, z. B. mit multifokalen Objektiven, Objektiven mit
variablem Fokus, Drehvorrichtungen u. a.
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Um dem Fahrer unabhängig davon, ob er das Tages-Episkop oder
das Nacht-Episkop verwendet, die Beobachtung der Umgebung
unter Bedingungen identischer Kopfposition zu ermöglichen,
können die durch das eine und das andere Episkop erzeugten Bilder
unter Verwendung einer halbdurchlässigen Lamelle 38 des in
Fig. 4 gezeigten Typs einander überlagert werden.
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In Fig. 4 sind Elemente, die denjenigen in Fig. 3 gleichen,
mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Die Überlagerung der Bilder kann auch durch einen kippbaren
Spiegels erzielt werden, was eine Beobachtung ohne Verluste an
Lichtfluß ermöglicht.
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Das durch das Sichtaufnahme-Modul erzeugte Bild kann auch
durch einen Modul-Kasten zu Positionen außerhalb der Fahrer-
Position verteilt werden, z. B. zu dem Fahrzeugführer des
Panzers. Die Bilder können unterschiedlichen
Informationsauswertungsbehandlungen unterzogen werden und ferner nach außen, zu
anderen Panzern oder zur Kommandozentrale übertragen werden.
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Die Bezugszeichen, die in den Ansprüchen hinter den
technischen Merkmalen eingefügt sind, dienen nur zum besseren
Verständnis der Ansprüche und stellen keine Beschränkung des
Schutzumfangs dar.