WO2006079328A1 - Vorsatzvorrichtung für optisches gerät sowie damit ausgestattetes nachtsichtgerät - Google Patents

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WO2006079328A1
WO2006079328A1 PCT/DE2006/000124 DE2006000124W WO2006079328A1 WO 2006079328 A1 WO2006079328 A1 WO 2006079328A1 DE 2006000124 W DE2006000124 W DE 2006000124W WO 2006079328 A1 WO2006079328 A1 WO 2006079328A1
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optically active
night vision
optical
lens
optically
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PCT/DE2006/000124
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English (en)
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Inventor
Christian Kohlstock
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Harder Digital Gmbh
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/12—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices with means for image conversion or intensification
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/003—Light absorbing elements

Definitions

  • the invention relates to an attachment device for an optical device with image sensor, in particular night vision device. Furthermore, the invention relates to a night vision device with a lens and an image intensifier.
  • Optical device attachments are known in various forms in the form of attachment lenses, intent filters, etc.
  • intent device For optical devices with image sensor, in particular night vision devices, the intent device described below is determined.
  • Night vision devices such. As night vision goggles, aiming goggles and riflescopes are used especially in the dark to capture targets even in poor visibility conditions.
  • Such night vision devices essentially consist of a lens that transmits the captured image to an image intensifier tube, an image intensifier tube in which the weak light signals are converted into an electrical signal, amplified and converted back to an image, and an eyepiece. which transmits the enhanced image from the image intensifier tube to the eye of the user of the night vision device.
  • ALF Active laser finder
  • the emitted laser light of the locating device is reflected by the lens with its large number of glass / air surfaces and its photocat glass and at least partly sent back to the emitting location of the laser beam.
  • the detectors arranged there can thus detect an in-use night vision device, determine the distance to the night vision device due to the duration of the laser light beam and the position on the observation angle, so that the night vision device and its user can be precisely determined and if necessary vulnerable.
  • an anti-reflection layer could be applied to the objective lens, but then the remaining light transmittance of the objective is insufficient to obtain an image with very poor illumination.
  • No. 5,745,292 describes an optical attachment device for reducing reflections on optical devices, for example with an image sensor.
  • a tubular element comprising a fan filter with channel-like beam path openings
  • an inclined reflective surface the reflections of which are to be absorbed in the fan filter in front of it.
  • US Pat. No. 6,088,165 a night-vision device is known in which an optically reflective surface, which is inclined relative to the optical axis of the night-vision device, is provided in front of the objective.
  • the inclined optically reflective surfaces are realized in the form of prismatic optical elements, but these prismatic optical elements serve to couple a light amplified image in the night vision function. Functionally, this arrangement does not serve to conceal and / or falsify the local identification of optical devices.
  • the object of the invention is in contrast to significantly complicate or distort the local identification of optical devices with image sensor, in particular night vision devices, without significantly affecting the performance of the devices.
  • an optically active means is provided as an attachment in front of the optical device, for example a night vision device, which has an optically reflective surface directed toward the incident light event whose surface normal is not aligned parallel to the optical axis of the optical device, an optical signal is generated Device directed light event, which has an entrance angle to the optical axis, diffracted due to the optically active agent and reflected modified so that a reflection is no longer recognizable.
  • a light signal emitted by an active laser detection device (ALF) can no longer be registered by its detectors.
  • the optically active means consists of at least one optically transparent pane with a planar optical-reflective surface (front side) and a flat rear side, the front and rear sides being arranged parallel to one another.
  • the optically active agent has a plurality of strip-shaped disks which are step-shaped and are arranged with their surfaces parallel to each other, wherein the end faces of the strip-shaped discs are also arranged substantially parallel to each other. This results in a cross-section jagged design of the optically active agent, which consists of strip-shaped adjacent glass pane sections, which are mutually parallel but inclined and aligned at a predetermined angle to the optical axis.
  • the optically active agent may consist of a conical lens, the optically reflective surface being the conical surface.
  • the rear side of the cone-shaped lens is plane and aligned normal to the optical axis of the optical device.
  • the surface has a reflective coating with a maximum reflection index of 20%, preferably about 10% in a predetermined wavelength range
  • incident light events in particular laser beams
  • This deflection and / or dispersion in the angle of the reflected light beam is called reflectance indices in the optics.
  • this reflection index of the reflected (laser) light has an aperture or aperture which does not exceed a few angular minutes.
  • the optically active means has an interference coating on its rear side facing away from the incident light event, which effects a weakening of the transmitting light event in a predetermined wavelength range.
  • the attenuation value depends on the wavelength-dependent transmission coefficient.
  • the predetermined wavelength range should include wavelengths from 400 nm to 1,600, in particular 500 nm to 1,100, in order to take into account the typical laser wavelengths of the detection devices used.
  • the optically active means consists of optical glass. Furthermore, the application of anti-reflective coatings or interference coatings on glass surfaces is more durable and less scratch-sensitive and additionally supports the desired mode of action.
  • the optically reflective surface is arranged inclined to the optical axis such that the surface normal of the surface at an angle of 1 ° to 40 °, in particular 5 ° to 20 ° and especially preferably 8 ° to 12 ° aligned with the optical axis.
  • FIG. 1 shows a night vision device with attachment device in a schematic diagram shown in section
  • FIG. 2 is a detail view of the attachment device of FIG. 1 in cross section
  • Fig. 3 shows a night vision device with attachment device according to a second embodiment in a schematic diagram shown in cross-section
  • FIG. 4 shows the beam path in a detailed cross-sectional view of the embodiment according to FIG. 3.
  • FIG. 1 shows, in a sectioned schematic diagram, a night-vision device 1 with an attachment device 2, which serves to falsify a search light beam of a detection device impinging on the night-vision device 1 or attachment device 2.
  • the night vision device 1 consists of an objective 1 1, which preferably has a plurality of optical lens groups 1 1 1 with a plurality of glass / air surfaces, an image intensifier tube 12 and an eyepiece 13.
  • the image intensifier tube 1 2 consists of a photocathode 1 21, in the individual , incident light events converted into an electrical signal and amplified in the subsequent acceleration section 1 22 and then converted to a fluorescent screen 1 23 again in a visible image.
  • the lens 1 1 collects and focuses light events originating from the object on a focusing plane that coincides with the photocathode 1 21.
  • the image projected on the photocathode 121 by the objective 11 is then amplified via the amplification path 122 of the image intensifier 1 2 as an electrical signal and reproduced on the luminous screen 123 as a residual-light-amplified image to be considered.
  • An observer can view the enhanced image formed on the luminescent screen 1 23 via the eyepiece 13 with his eye A.
  • the attachment device 2 consists of a plurality of strip-shaped glass pane sections 21, each having a planar optically reflective surface (front side) 21 1 and a flat rear side 212. Front sides 21 1 and rear sides 21 2 are arranged parallel to each other. The surface normals of the glass pane sections 21 are arranged parallel to one another and have an angle to the optical axis O of the night vision device 1. In this case, the end faces 213 of the strip-shaped disk sections 21 are also arranged substantially parallel to one another, so that when viewing the plan view of the attachment device 2, a parallel-structured optically active attachment results.
  • FIG. 2 In a detailed representation according to FIG. 2, two adjacent strip-shaped elements 21 are shown in a sectional detailed view of FIG Front attachment 2 according to the first embodiment with respect to the light passing through the attachment device 2 light beams with the resulting reflections shown, with a large distance from each other was drawn for clarity.
  • the front side 21 1 of the attachment 2 has a reflective coating 214 with a reflection index of 10% in a wavelength range of 500 nm to 1 100 nm.
  • an antireflective or slightly transparent layer 215 is likewise applied in a wavelength range of 500 nm to 1100 nm.
  • Laser beams arriving at an angle other than ⁇ are attenuated due to the specular reflection 214 on the input surface 21 1 of the disk 21.
  • the reflection indicatrix of the reflected light in this case has an aperture / aperture that does not exceed a few angular minutes. This is very important for the importance of the input glow, which results from the scattering of the light on the disk.
  • the back 21 2 of the disc 21 is provided with an interference coating 21 5, which attenuates the incident light flux from the laser.
  • the value of the attenuation depends on the transmission coefficient ⁇ o ⁇ for wavelengths of the emission of lasers.
  • the intensity value of the light passing through the optical system is determined by:
  • the value of the attenuation of the laser emission exceeds 10 6 .
  • the input annealing is determined only by the scattering on the surfaces of the respective optical instrument. But this emission is also attenuated to the value (1 - p 0 ) 2 * (1 - pi) 2 * ⁇ o ⁇ 2 .
  • the intensity of the input annealing becomes negligible, but visible to the observer.
  • ⁇ d ⁇ x / D + ⁇ p dx - input diameter aperture of the laser detector
  • ⁇ does not exceed the value of a few angular minutes.
  • the probability that the light flux of the illumination source impinges with an angle ⁇ , is negligible, even in search mode. Taking into account the existence of vibrations of the lighting instrument, then the reflected flash of light can not be perceived. It should be emphasized that these are not collimated light reflections but reflections of light from the input surfaces of the disks (with a reflection index of 10%).
  • 21, 21 'glass, glass pane section 21 1 optically reflective surface, front side

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorsatzvorrichtung (2) für ein optisches Gerät (1) mit Bildsensor (121) , insbesondere Nachtsichtgerät, die in Richtung eines zum optischen Gerät (1) einfallenden Lichtereignisses vor dem optischen Gerät (1) angeordnet ist und ein Filterelement (21) aufweist, wobei das Filterelement (21) eine zum einfallenden Lichtereignis gerichtete, optisch-ref lektive Oberfläche (211) aufweist, dessen Flächennormale (N) nicht parallel zur optischen Achse (0) des optischen Geräts (1) ausgerichtet ist, wobei das optisch aktive Mittel (2) aus wenigstens einer optisch durchsichtigen Scheibe (21) mit ebener optisch-ref lektiver Oberfläche (Vorderseite) (211) und ebener Rückseite (212) besteht, wobei die Vorder- (211) und Rückseite (212) im wesentlichen zueinander parallel angeordnet sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Nachtsichtgerät (1) mit einem Objektiv (11) und einem Bildverstärker (12) , wobei in Richtung eines zum Nachtsichtgerät (1) einfallenden Lichtereignisses vor dem Objektiv (11) eine vorgenannte Vorsatzvorrichtung vorgesehen ist, welche ein in das Objektiv (11) einfallendes Lichtereignis abgelenkt reflektiert und/ oder abschwächt.

Description

B E S C H R E I B U N G
Vorsatzvorrichtung für optisches Gerät sowie damit ausgestattetes
Nachtsichtgerät
Die Erfindung betrifft eine Vorsatzvorrichtung für ein optisches Gerät mit Bildsensor, insbesondere Nachtsichtgerät. Ferner betrifft die Erfindung ein Nachtsichtgerät mit einem Objektiv und einem Bildverstärker.
Vorsatzvorrichtungen für optische Geräte sind in unterschiedlichen Ausgestaltungen in Form von Vorsatzlinsen, Vorsatzfiltern etc. bekannt. Für optische Geräte mit Bildsensor, insbesondere Nachtsichtgeräte ist die nachfolgend beschriebene Vorsatzvorrichtung bestimmt.
Nachtsichtgeräte wie z. B. Nachtsichtbrillen, Zielbrillen und Zielfernrohre werden insbesondere in der Dunkelheit verwendet, um Ziele auch bei schlechten Sichtverhältnissen erfassen zu können. Derartige Nachtsichtgeräte bestehen im wesentlichen aus einem Objektiv, das das aufge- nommene bzw. betrachtete Bild zu einer Bildverstärkerröhre überträgt, einer Bildverstärkerröhre, in der die schwachen Lichtsignale in ein elektrisches Signal umgewandelt, verstärkt und wieder in ein Bild konvertiert werden, und einem Okular, das das verstärkte Bild von der Bildverstärkerröhre zum Auge des Benutzers des Nachtsichtgerätes übermittelt.
Ferner findet ein Kollimatoreffekt statt, was bedeutet, dass das Objektiv in Art einer einfachen Vergrößerungslinse wirkt und alles auf die Objektivlinse auftreffende Licht auf die Fokusebene des Objektivs konzentriert. An der Fokusebene befindet sich das Photokatodenglas (Eingangsfenster) der Bildverstärkerröhre, das auftreffende Lichtereignisse teilweise reflektiert und durch das Objektiv wieder zurückwirft. Es besteht daher die Möglichkeit, ein benutztes Nachtsichtgerät durch ein entsprechendes aktives Auffindegerät, sog. Active-Laser-Finder (nachfolgend kurz ALF genannt) aufzufinden. Solche insbesondere bei militärischen Auseinandersetzungen bekannten Auffindungsgeräte besitzen einen Laser, der über einen Beobachtungsbereich ständig verschwenkt wird und einen entsprechenden Detektor, der etwaiges reflektiertes Laserlicht erkennen kann. Der ALF ist beispielsweise auf einem Fahrzeug montiert, ebenso wie auch der oder die Detektoren.
Aufgrund der vorgenannten Eigenschaften der bekannten Nachtsichtgeräte wird das ausgesandte Laserlicht des Auffindungsgerätes (ALF) von dem Objektiv mit seiner Vielzahl von Glas-/Luftflächen sowie seinem Photokatodenglas reflektiert und zumindest zu einem Teil auch zum Aussendeort des Laserstrahls zurückgesandt. Die dort angeordneten Detektoren können somit ein in Benutzung befindliches Nachtsichtgerät detektieren, die Entfernung zum Nachtsichtgerät aufgrund der Laufzeit des Laserlichtstrahls und die Position über den Beobachtungswinkel ermitteln, so dass das Nachtsichtgerät und sein Benutzer präzise bestimmbar und nötigenfalls angreifbar sind.
Um diese Gefahr zu unterbinden oder zumindest zu vermindern, könnte zwar eine Antireflexionsschicht auf der Objektivlinse aufgebracht werden, jedoch reicht dann die verbleibende Lichtdurchlässigkeit des Objektivs nicht aus, um ein Bild bei sehr schwacher Beleuchtung zu erhalten.
Die US 5,745,292 beschreibt eine optische Vorsatzvorrichtung zur Reduzierung von Reflexionen an optischen Geräten, beispielsweise mit Bildsensor. Neben einem rohrförmigen Element, das einen Fächerfilter mit kanalartigen Strahlengangöffnungen umfasst, ist eine geneigte reflektive Oberfläche vorhanden, deren Reflexionen in dem davor liegenden Fächerfilter absorbiert werden sollen. Aus dem US 6,088,1 65 ist ein Nachtsichtgerät bekannt, bei dem eine zur optischen Achse des Nachtsichtgerätes geneigte optisch reflektive Oberfläche vor dem Objektiv vorgesehen ist. Die geneigten optisch reflektiven Oberflächen sind in Form von prismatischen optischen Elementen realisiert, jedoch dienen diese prismatischen optischen Elemente zur Einkopplung eines Licht verstärkten Bildes in der Nachtsichtfunktion. Funktionsgemäß dient diese Anordnung somit nicht zur Verschleierung und/oder Verfälschung der örtlichen Identifizierung von optischen Geräten.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, die örtliche Identifizierung von optischen Geräten mit Bildsensor, insbesondere Nachtsichtgeräten wesentlich zu erschweren bzw. zu verfälschen, ohne dabei die Leistungsfähigkeit der Geräte wesentlich zu beeinflussen.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Vorsatzvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2 bzw. einem Nachtsichtgerät gemäß Anspruch 9.
Dadurch, dass ein optisch aktives Mittel als Vorsatz vor dem optischen Gerät, beispielsweise Nachtsichtgerät vorgesehen ist, das eine zum einfallenden Lichtereignis gerichtete, optisch-reflektive Oberfläche aufweist, dessen Flächennormale nicht parallel zur optischen Achse des optischen Gerätes ausgerichtet ist, wird ein auf das optische Gerät gerichtetes Lichtereignis, das einen Eintrittswinkel zur optischen Achse aufweist, aufgrund des optisch aktiven Mittels gebeugt und so modifiziert reflektiert, dass eine Reflexion nicht mehr erkennbar ist. Damit ist insbesondere ein von einem aktiven Laser-Auffindungsgerät (ALF) abgegebenes Lichtsignal von dessen Detektoren nicht mehr registrierbar. Dabei besteht das optisch aktive Mittel aus wenigstens einer optisch durchsichtigen Scheibe mit ebener optisch-reflektiver Oberfläche (Vorderseite) und ebener Rückseite, wobei die Vorder- und Rückseite zueinander parallel angeordnet sind. Bevorzugt hat das optisch aktive Mittel mehrere streifenförmige Scheiben, die stufenförmig und mit ihren Oberflächen zueinander parallel angeordnet sind, wobei die Stirnseiten der streifenförmigen Scheiben ebenfalls im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Damit ergibt sich eine im Querschnitt zacken- förmige Ausbildung des optisch aktiven Mittels, das aus streifenförmig nebeneinander liegenden Glasscheibenabschnitten besteht, die zueinander parallel aber schräg gestellt und um einen vorbestimmten Winkel zur optischen Achse ausgerichtet sind.
Alternativ kann das optisch aktive Mittel aus einer kegelförmigen Linse bestehen, wobei die optisch-reflektive Oberfläche die Kegeloberfläche ist. Die Rückseite der kegelförmigen Linse ist planeben ausgebildet und normal zur optischen Achse des optischen Geräts ausgerichtet.
Dadurch, dass die Oberfläche eine reflektive Beschichtung mit einem Reflexionsindex von maximal 20 %, bevorzugt ca. 10 % in einem vorbestimmten Wellenlängenbereich aufweist, werden eintreffende Lichter- eignisse, insbesondere Laserstrahlen in ihrem Lichtfluss abgeschwächt und hinsichtlich des reflektierten Teils abgelenkt und/oder zerstreut. Diese Ablenkung und/oder Zerstreuung im Winkel des reflektierten Lichtstrahls wird in der Optik Reflexionsindikatrix genannt. Diese Reflexionsindikatrix des reflektierten (Laser)lichts hat in diesem Fall eine Öffnung bzw. Appertur, die einige Winkelminuten nicht überschreitet.
In weiterer Ausgestaltung weist das optisch aktive Mittel auf seiner dem einfallenden Lichtereignis abgewandten Rückseite eine Interferenzbe- schichtung auf, die eine Abschwächung des transmittierenden Lichtereignisses in einem vorbestimmten Wellenlängenbereich bewirkt. Dabei richtet sich der Abschwächungswert nach dem wellenlängenabhängigen Transmissionskoeffizienten. Entsprechend sollte der vorbestimmte Wellenlängenbereich Wellenlängen von 400 nm bis 1 600, insbesondere 500 nm bis 1 100 umfassen, um die typischen Laserwellenlängen der verwendeten Auffindungsgeräte zu berücksichtigen.
Um sowohl die optische Qualität des optischen Geräts, insbesondere
Nachtsichtgeräts durch die Vorsatzvorrichtung nicht oder zumindest nicht wesentlich zu verschlechtern, besteht das optisch aktive Mittel aus optischem Glas. Ferner ist die Aufbringung von anti-reflektiven Beschich- tungen bzw. Interferenzbeschichtungen auf Glasflächen dauerhafter und weniger kratzempfindlich und unterstützt zusätzlich die gewünschte Wirkungsweise.
Um eine ausreichend starke Verfälschung von etwaigen Reflexionssignalen mit der Vorsatzvorrichtung zu erreichen, ist die optisch-reflektive Oberfläche derart geneigt zur optischen Achse angeordnet, dass die Flächennormale der Oberfläche in einem Winkel von 1 ° bis 40 °, insbesondere 5 °bis 20 ° und besonders bevorzugt 8 ° bis 12 ° zur optischen Achse ausgerichtet ist.
Entscheidend ist für die Funktionsfähigkeit der Vorsatzvorrichtung bzw. des damit ausgestatteten Nachtsichtgeräts der Effekt des optisch aktiven Mittels, das bei eintreffenden Lichtereignissen keine kollimierten Licht- reflexionen mehr entstehen lässt. Nur für den Fall, dass das Lichtereignis normal auf die Scheibenoberfläche der Vorsatzvorrichtung auftrifft, entsteht eine in sich zurückgeworfene Lichtreflexion, die nur um den Reflexionsindex, beispielsweise 10 %, geschwächt ist. Diese Lichtreflexion wäre von entsprechenden Detektoren nachweisbar. Dabei ist jedoch zu berück- sichtigen, dass die Wahrscheinlichkeit eines genau in Richtung der Flächennormalen zur optisch-reflektiven Oberfläche treffenden Lichtereignisses, beispielsweise erzeugt durch ein Auffindungsgerät, verschwindend gering ist. Ferner ist zu berücksichtigen, dass in der alternativen Ausgestaltung mit einer kegelförmigen Linse durch die kegelförmige Linsenoberfläche eine unmittelbare Rückspiegelung (Reflexion) nur für einen einzigen Punkt auf der kegelförmigen Oberfläche erfolgt. Bei der zu berücksichtigenden Streuung auch des Laserlichtstrahls dürfte die Reflexion von der kegelförmigen Oberfläche bereits nicht mehr registrierbar sein.
Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Vorsatzvorrichtung in Verbindung mit Nachtsichtgeräten anhand der beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben.
Darin zeigt:
Fig. 1 ein Nachtsichtgerät mit Vorsatzvorrichtung in einer geschnitten dargestellten Prinzipskizze,
Fig. 2 eine Detailansicht der Vorsatzvorrichtung gemäß Fig. 1 im Querschnitt,
Fig. 3 ein Nachtsichtgerät mit Vorsatzvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in einer geschnitten dargestellten Prinzipskizze und
Fig. 4 den Strahlenverlauf in einer detaillierten Querschnittdarstellung zur Ausführungsform gemäß Fig. 3.
Fig. 1 zeigt in einer geschnittenen Prinzipskizze ein Nachtsichtgerät 1 mit einer Vorsatzvorrichtung 2, die der Verfälschung eines auf das Nachtsichtgerät 1 bzw. Vorsatzvorrichtung 2 auftreffenden Suchlichtstrahls eines Auffindungsgerätes dient. Das Nachtsichtgerät 1 besteht aus einem Objektiv 1 1 , das bevorzugt mehrere optische Linsengruppen 1 1 1 mit einer Vielzahl von Glas-/Luftflächen aufweist, einer Bildverstärkerröhre 12 und einem Okular 13. Die Bildverstärkerröhre 1 2 besteht aus einer Photokatode 1 21 , in der einzelne, auftreffende Lichtereignisse in ein elektrisches Signal gewandelt und in der nachfolgenden Beschleunigungsstrecke 1 22 verstärkt und anschließend auf einem Leuchtschirm 1 23 wieder in ein sichtbares Bild gewandelt werden. Das Objektiv 1 1 sammelt und fokussiert vom Objekt stammende Lichtereignisse auf eine Fokussierebene, die mit der Photokatode 1 21 zusammenfällt. Die auf der Photokatode 1 21 vom Objektiv 1 1 projezierte Abbildung wird dann über die Verstärkungsstrecke 122 des Bildverstärkers 1 2 als elektrisches Signal verstärkt und auf dem Leuchtschirm 123 als zu betrachtendes restlichtverstärktes Bild wiedergegeben. Ein Betrachter kann das auf dem Leuchtschirm 1 23 entstehende verstärkte Bild über das Okular 13 mit seinem Auge A betrachten.
In Strahleneinfallrichtung vor dem Objektiv 1 1 ist die Vorsatzvorrichtung bzw. das optisch aktive Mittel 2 angebracht. Im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel besteht die Vorsatzvorrichtung 2 aus mehreren streifenförmigen Glasscheibenabschnitten 21 , die je eine ebene optisch- reflektive Oberfläche (Vorderseite) 21 1 und eine ebene Rückseite 212 aufweisen. Vorderseiten 21 1 und Rückseiten 21 2 sind zueinander parallel angeordnet. Die Flächennormalen der Glasscheibenabschnitte 21 sind zueinander parallel angeordnet und weisen einen Winkel zur optischen Achse O des Nachtsichtgeräts 1 auf. Dabei sind die Stirnseiten 213 der streifenförmigen Scheibenabschnitte 21 ebenfalls im wesentlichen parallel zueinander angeordnet, so dass sich bei Aufsichtbetrachtung der Vorsatzvorrichtung 2 ein parallel strukturierter optisch aktiver Vorsatz ergibt.
In einer detaillierten Darstellung gemäß Fig. 2 sind zwei nebeneinander liegende streifenförmige Elemente 21 in einer geschnittenen Detailansicht der Vorsatzvorrichtung 2 gemäß erstem Ausführungsbeispiel hinsichtlich der durch die Vorsatzvorrichtung 2 tretenden Lichtstrahlen mit den dabei entstehenden Reflexionen abgebildet, wobei zur besseren Darstellung ein großer Abstand zueinander gezeichnet wurde.
Die Vorderseite 21 1 der Vorsatzvorrichtung 2 weist eine reflektive Beschich- tung 214 mit einem Reflexionsindex von 10 % in einem Wellenlängenbereich von 500 nm bis 1 100 nm auf. Auf der Rückseite 21 2 des streifenförmigen Elementes 21 ist eine ebenfalls in einem Wellenlängenbereich von 500 nm bis 1 100 nm antireflektive oder leicht transparente Schicht 215 aufgebracht.
Laserstrahlen, die in einem anderem Winkel als α, eintreffen, werden wegen der Spiegelreflexion (reflektive Beschichtung) 214 auf der Eingangsoberfläche 21 1 der Scheibe 21 abgeschwächt.
Der Winkel des reflektierten Lichts ist ähnlich dem Winkel des ursprünglichen Lichtstrahls (αin = ocout). Es gibt jedoch keine idealen Spiegel, so dass der reflektierte Lichtstrahl abgelenkt/zerstreut wird. Diese Ablenkung des Winkels des reflektierten Lichtstrahls nennt man Reflexions-Indikatrix.
Der Reflexions-Indikatrix des reflektierten Lichts hat in diesem Falle eine Öffnung/Appertur, die einige Winkelminuten nicht überschreitet. Dies ist sehr wichtig für die Bedeutung des Eingangsglühens, das durch die Streuung des Lichts auf der Scheibe entsteht.
Die Rückseite 21 2 der Scheibe 21 ist mit einer lnterferenzbeschichtung 21 5 versehen, welche den einfallenden Lichtfluss vom Laser abschwächt. Der Wert der Abschwächung richtet sich nach dem Transmissionskoeffizient τoλ für Wellenlängen der Emission von Lasern. Der Intensitätswert des Lichtes, das durch das optische System dringt, ist bestimmt durch:
"oλ (1 - P0) (1 - P1) * τoλ
Vom Brennpunkt der letzten Linse des Objektives, der sich direkt auf der Photokatodenschicht des Bildverstärkers befindet, wird kollimiertes Licht reflektiert und ist bestimmt durch:
FKOη = Foτ * (1 - P0) * τoλ * τ∑ = Foλ * (1 - p0)2 * (1 - pi)2 * τoλ 2 * τ∑ 2 .
τ∑ - Akkumulierter Transmissionsindex des optischen Systems
Der Wert der Abschwächung der Laseremission überschreitet 106. In diesem Fall wird das Eingangsglühen wegen des sehr engen Reflexions-Indikatrix auf der Oberfläche der Scheibe nur durch die Streuung auf den Oberflächen des jeweiligen optischen Instruments bestimmt. Aber diese Emission wird ebenfalls abgeschwächt zu dem Wert (1 - p0)2 * (1 - pi)2 * τoλ 2. Mit dem geringen Lichtdiffusionskoeffizient pcB < 0,01 % wird die Intensität des Eingangsglühens vernächlässigbar, aber durch den Beobachter sichtbar.
Gefährlich ist der Fall eines Abfalls des Lichtflusses auf den Scheiben in einem Winkel α, da der wiederhergestellte Lichtfluss Foλ * ρo auf den Laserdetektor des Auffindungsgerätes fallen würde. Aber mit jeder anderen, selbst einer insignifikanten Abweichung vom Winkel α, wird auch der Strahl vom Laserdetektor abweichen. Der Wert des Einfallswinkels, mit dem der Strahl, der von der Scheibe reflektiert wird, nicht vom Laserdetektor des Auffindungsgerätes erfasst wird, wird durch die folgende Beziehung bestimmt:
Δα = dßx /D + αp dßx - Eingangsdurchmesseröffnung des Laserdetektors
D - Entfernung von der Phantomkappe zum Laserdetektor
α p - Streuungswinkel des Laserstrahls
Gewöhnlich überschreitet der Wert Δα nicht den Wert von einigen Winkel- minuten. Die Wahrscheinlichkeit, dass der Lichtfluss der Beleuchtungsquelle mit einem Winkel α auftrifft, ist verschwindend gering, selbst im Suchmodus. Zieht man auch die Existenz von Vibrationen des Beleuchtungsinstruments in Betracht, dann kann der reflektierte Lichtblitz nicht wahrgenommen werden. Man muss betonen, dass dies keine kollimierten Lichtreflexionen, sondern Lichtreflexionen von den Eingangsoberflächen der Scheiben (mit einem Reflexionsindex von 10 %) sind.
Bezugszeichenliste
1 optisches Gerät, Nachtsichtgerät
1 1 Objektiv
1 1 1 Linse, Linsengruppe
12 Bildverstärker
1 21 Photokatode
1 22 Verstärkungsstrecke
123 Leuchtschirm
13 Okular
2, 2' Vorsatzvorrichtung, optisch aktives Mittel
20 Fassung
21 ,21 ' Glas, Glasscheibenabschnitt 21 1 optisch reflektive Oberfläche, Vorderseite
21 2 Rückseite
21 3 Stirnseite
214 reflektive Beschichtung
21 5 anti-reflektive Beschichtung, Interferenzbeschichtung 22 kegelförmige Linse
221 optisch-reflektive Oberfläche, Vorderseite
222 Rückseite
A Auge N Flächennormale
O optische Achse

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Vorsatzvorrichtung (2) für ein optisches Gerät (1) mit Bildsensor (121), insbesondere Nachtsichtgerät, die in Richtung eines zum optischen Gerät (1) einfallenden Lichtereignisses vor dem optischen Gerät (1) angeordnet ist und ein optisch aktives
Mittel (21) aufweist, wobei das optisch aktive Mittel (21) eine zum einfallenden Lichtereignis gerichtete, optisch-reflektive Oberfläche (211) aufweist, dessen Flächennormale (N) nicht parallel zur optischen Achse (O) des optischen Geräts (1) ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das optisch aktive Mittel (2) aus wenigstens einer optisch durchsichtigen Scheibe (21) mit ebener optisch-reflektiver Oberfläche (Vorderseite) (211) und ebener Rückseite (212) besteht, wobei die Vorder- (211) und Rückseite (212) im wesentlichen zueinander parallel angeordnet sind.
2. Vorsatzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das optisch aktive Mittel (2) mehrere streifenförmige Scheibenabschnitte (21') hat, die stufenförmig und mit ihren Oberflächen (211, 212) zueinander parallel angeordnet sind, wobei die Stirnseiten (213) der streifenförmigen Scheiben (21') ebenfalls im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
3. Vorsatzvorrichtung (2) für ein optisches Gerät (1) mit Bildsensor (121), insbesondere Nachtsichtgerät, die in Richtung eines zum optischen Gerät (1) einfallenden Lichtereignisses vor dem optischen Gerät (1) angeordnet ist und ein optisch aktives Mittel (22) aufweist, wobei das optisch aktive Mittel (22) eine zum einfallenden Lichtereignis gerichtete, optisch-reflektive Oberfläche (221) aufweist, dessen Flächennormale (N) nicht parallel zur optischen Achse (O) des optischen Geräts (1 ) ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das optisch aktive Mittel (2') aus einer kegelförmigen Linse (22) besteht, wobei die optisch-reflektive Oberfläche (221 ) die Kegeloberfläche ist und die Rückseite (222) planeben ausgebildet und normal zur optischen Achse (O) des optischen Geräts (1 ) ausgerichtet ist.
4. Vorsatzvorrichtung nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (21 1 , 221 ) eine reflektive Beschichtung (214) mit einem Reflexionsindex von maximal 35 %, bevorzugt ca. 10 %, in einem vorbestimmten Wellenlängenbereich aufweist.
5. Vorsatzvorrichtung nach Anspruch 1 , 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das optisch aktive Mittel (2, 2') auf seiner dem einfallenden Lichtereignis abgewandten Rückseite (21 2, 222) eine optisch aktive Beschichtung (21 5), insbesondere eine Interferenz- beschichtung, aufweist, die eine Abschwächung des trans- mittierenden Lichtereignisses in einem vorbestimmten Wellenlängenbereich bewirkt.
6. Vorsatzvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass der vorbestimmte Wellenlängenbereich Lichtwellenlängen von 400 nm bis 1 600 nm, insbesondere 500 nm bis 1 100 nm umfasst.
7. Vorsatzvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optisch aktive Mittel (2, T) aus optischem Glas oder transparenter Keramik besteht.
8. Vorsatzvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch-reflektive Oberfläche (21 1 , 221 ) derart geneigt zur optischen Achse (O) des optischen Geräts (1 ) angeordnet ist, dass die Flächennormale (N) der Oberfläche (21 1 , 221 ) in einem Winkel größer 0 ° bis 70 °, insbesondere 5 °bis 20 ° und besonders bevorzugt 8 ° bis 1 2 ° zur optischen Achse (O) ausgerichtet ist.
9. Nachtsichtgerät (1 ) mit einem Objektiv (1 1 ) und einem Bildverstärker (1 2), dadurch gekennzeichnet, dass in Richtung eines zum Nachtsichtgerät (1 ) einfallenden Lichtereignisses vor dem
Objektiv (1 1 ) eine Vorsatzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 vorgesehen ist, welche ein in das Objektiv (1 1 ) einfallendes Lichtereignis abgelenkt reflektiert und/oder abschwächt.
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