SE503369C2 - Elektrooptiskt sikte - Google Patents

Description

sus 369 i 1 linsfunktion kan åstadkommas med rninst ett linselement eller genom att åtminstone en prismayta är krökt.

I en fördelaktig utföringsforrn av uppfinningen ledes strålningen från plattformsoptiken vidare till en växlingsoptik, som förrnår variera siktets synfält, företrädesvis mellan vidvinkel och teleoptik.

Uppfinningen skall nu beskrivas närmare, med hänvisning till de bifogade schematiska ñgurema, av vilka figur 1 visar det elektrooptíska siktets principiella uppbyggnad, figur 2 visar plattformsoptikens principiella uppbyggnad, figur 3 visar en "utvecklad" plattformsoptik, figur 4 visar dzo med ett positivt linselement för "tele", figur 5 visar en "utvecklad" plattformsoptik med ett positivt linselement för "vidvinkel", figur 6 visar front- och plattformsoptik i "tele", figur 7 visar d:o i Vidvinkel, figur 8 visar perspektiviskt, det elektrooptiska siktets mekaniska uppbyggnad.

Det elektrooptiska siktet enligt uppfinningen kan i en utföringsform vara uppbyggt såsom visas i figur 1. Det optiska systemet är i detta fall fördelat på fyra enheter, d v s frontoptik l, som arbetar ungefär som en gallileikikare och krymper ihop su-àlgången till den efterföljande plattformsoptiken. 2. Frontoptiken är rörlig och följer med systemets siktlinje 3 då denna vrids ut med plattformen. Plattforrnsoptiken 2 som leder den inkommande strålgången genom en "optisk kandankrtut", uppbyggd av fyra prismor och förmår vrida siktlinjen kring två ortogonala axlar, här kallade giraxel och tippaxel.

Strålgången från plattformsoptiken ledes vidare till en enhet för växlingsoptik 4, som är fäst i ett fordon eller liknande, d v s skrovfast, som har till uppgift att växla synfält mellan ett litet, här kallat "tele" och ett stort synfält, här kallat "Vidvinkel". I system utan synfältsväxling går strålgången direkt från plattformsoptiken till detektorenheten. Efter växlingsoptiken är en enhet för detelftoroptik 5, som likaledes är skrovfast, lämpligen försedd med ett rotationsprisma, som kompenserar för vridningen av siktlinjen, så att den detekterade bilden blir fast. I denna optik avbildas sålunda den strålgång, som passerat växlingsoptiken. Siktet omges av en dom, här antydd med siffran 6.

Plattformsoptiken har utformats i syfte att undvika utväxling mellan de drivande motorema och siktlinjen. Vidare skall stor utvridning kombineras med stor apertur. Den skall ha få rörliga optiska komponenter och rymmas inom en liten volym. Genom rotation 3 sos 369 kring de två nämnda axlarna, giraxeln 7 och tippaxeln 8 skall siktlinjen, d v s den optiska axeln riktas i önskad riktning. Det är ett önskemål, att siktlinjen skall kunna riktas inom så stort vinkelornråde som möjligt. Principen framgår av figur 2, där den illustreras med speglar 9-12. Hela strukturen är vridbar kring giraxeln 7, och den första spegeln 9 kan dessutom vridas kring tippaxeln 8. De speglande ytoma placeras inbördes så att siktlinjen efter reflexion i de fyra ytoma blir gemensam med plattformens giraxel. I sin förlängning kommer giraxeln att skära tippaxeln i ett kors som är gemensamt med siktlinjens reflexionspunkt i den första spegeln 9 samt domens 6 krökningscentrum.

Den bild av den betraktade scenen som systemet tecknar kommer att rotera kring sin centrala punkt, som motsvarar den optiska axeln.Hur mycket bilden roterar beror på plattformens inställning i tipp- och girled. Denna ur avbildningssynpunkt icke önskvärda rotation kompenseras av ett rotationsprisma i den skrovfasta delen av det optiska systemet. Alternativt kan rotationskorrektionen utföras med en programvaruimplemen- terad koordinattransformation.

Det elektrooptiska siktets uppbyggnad med frontoptik och plattformsoptik innefattande fyra prismor framgår av figur 8. Här betecknas ett första prisma med 13, ett andra med 14, ett tredje med 15 och ett fjärde med 16.

En fördel med att använda prismor istället for speglar är, att vinkelspridningen blir mindre med brytande material mellan de speglande ytoma istället för luft. Detta framgår av figur 3, där en "utvecklad" plattforrnsoptik med de fyra prismorna 13- 16 visas. Fokus anges med siffran 17 och pupill med 18. Med "utvecklad" avses, att ett prisma med ett spegelplan representeras av ett rätblock vars längd svarar mot strålgångens sträcka genom prismat.

Konstruktionen skall dimensioneras så, att prismorna blir så stora, att ett ev. fokus, kallat mellanavbildning, inte skall ligga i ett optiskt brytande material. Skulle systemet fokusera på en ev defekt i ett prismafkommer detta omedelbart att synas som en skarp fläck i den resulterande bilden. En mellanavbildning skall därför alltid ligga i luft, som kan betraktas som homogen.

Genom att placera en positiv linsfunktion någonstans mellan två av de fyra prismoma kan man vid en viss prismastorlek åstadkomma, att mellanavbildningen hamnar utanför prismoma och därmed i luft. En sådan positiv linsverkan kan åstadkommas med någon eller några krökta prismaytor, men i figurema 4 och 5 visas en postiv lins19 införd mellan de andra och tredje prismoma 14 och 15. I figur 4 har den angränsande 503 369 L' frontoptiken utformats så, att pupillen läggs alldeles vid in gån gsytan till det första prismat 13 och tack vare den positiva linsen 19 kommer mellanavbildningen, d v s fokus att hamna alldeles utanför det fjärde prismat 16. Detta innebär "teleutfonnning". Om man vänder på scrálgángen i ñgur 4 erhålles "vidvinkelutfonnrting". se figiir 5.

I figur 6 och 7 visas två exempel på frontoptik och plattfonnsoptik för resp. "tele" och "Vidvinkel". Frontoptiken bör vara utformad som “telefoto" med läng brännvidd, d v s det optiska systemet skall vara kortare än dess brännvidd. Här visas en utformning med en stor positiv ingångslins 20 och en mindre negativ utgångslins 21.

Aperturbegränsningen för fmntoptiken läggs bakom utgangslinsen och därmed i närheten av ingängsytan fór det första prismat 13. För att bildskärpan skall bli bra anpassas frontoptiken och plattformsoptiken till varandra. I system med synfältsväxling, såsom visas i figur 1 mäste frontoptiken kunna hantera såväl strálknippen med stor diameter och liten vinkelspridning, d v s "tele" som strålgáng med liten diameter och stor vinkelspridning, d v s "Vidvinkel". Växlingen av synfált sker som nämnts ovan i en särskild enhet för växlingsoptik, som är skmvfast placerad. \\

Claims (6)

5 i 503 369 Patenthav

1. Elektrooptiskt sikte, fór detektering av inkommande optisk strålning innefattande kombinationen av a) en frontoptik ( 1), genom vilken strålning efter den optiska axeln, siktets siktlinje (3), passerar på väg till b) en plattformsoptik (2), optiskt fast förbunden med frontoptiken, vilken leder den inkommande strålningen vidare till c) en detektorenhet (5), vari den inkommande strålningen omvandlas till en bild. kännetecknad av att plattformsoptiken (2) är utformad att genom vridning lcring en första axel, giraxel (7) och en andra axel, tippaxel (8), rikta den optiska axeln för vidare befordran till detektorenheten (5), varvid målningen ledes genom ett system av ett första (13), andra (14), tredje (15) och fjärde (16) prisma genom reflexion varvid de nämnda prismoma är monterade i en gemensam struktur, vilken är vridbar hing den första axeln, vilken sammanfaller med den optiska axeln, d v s den nämnda siktlinjen, varvid det första prismat (13) är vridbart relativt det andra prismat~(14) kring den andra axeln, vilken utgör den optiska axelns fran det första prismat reflekterade rikming.

2. Elektrooptislct sikte enligt hav 1, kännetecknat av, att prismoma på baksidan av de delvis totalreflekterande ytoma är belagda med speglande material för att möjliggöra reflexion utöver den vinkel inom vilken totalreflezcion erhålles.

3. Elektrooptisk sikte enligt hav 1 eller 2, kännetechtat av 5 att en positiv linsftmktion (19) är placerad mellan något par av de nämnda fyra prismoma för att mellanavbildning skall uppkomma utanför prismoma

4. Elektrooptiskt sikte enligt hav 3, kännetechtat av att den positiva linsfunktionen åstadkommes med minst ett linselement (19). sus 369 ß

5. Elektrooptiskt sikte enligt krav 3, kännetecknar av att den positiva linsfunktionen åstadkommas genom att åtminstone en prismayta är lcrökt.

6. Elektrooptiskt sikte enligt något av krav 1 till 5, kännetecknar av att strålningen från plattformsoptiken (2) ledes vidare till en växlingsoptik (4), som förmår variera siktets synfallt, företrädesvis mellan Vidvinkel och teleopcik.