DE69206881T2 - Sichtgerät - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Feuerleitsichtgerät für Kampffahrzeuge oder Luftabwehrwaffen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Ein Sichtgerät der oben genannten Art ist aus EP-A-201 003 bekannt. Bei diesem Gerät wird der Strahl für den Laserentfernungsmesser schon in einem frühen Stadium in einem ersten Strahlteiler nahe dem Eintrittsfenster abgespalten. Dies führt dazu, daß in den zwei Kanälen zwei unterschiedliche Strahlengänge mit getrennten optischen Elementen erforderlich sind.
• Aus DE-C-39 31 883 ist eine optische Sensoranordnung bekannt, bei welcher zuerst die Infrarotstrahlen aus den auf das Eintrittsfenster auftreffenden Strahlen abgespalten werden. Bei diesem Gerät ist jedoch dem Laserentfernungsmesser ein gesonderter Strahlengang zugeordnet, bei dem die Rückseite eines Spiegels verwendet wird, der auf beiden Seiten mit reflektierendem Material beschichtet ist, und dessen Vorderseite im Strahlengang für das Abspalten der Infrarotstrahlen liegt. Die Konstruktion der Sensoranordnung erfordert ein breites Eintrittsfenster für die beiden Strahlengänge.
• In Feuerleitsystemen für Kampffahrzeuge oder Luftabwehrwaffen ist eine Vielzahl optischer Kanäle erforderlich. Beispiele für solche optischen Kanäle sind in erster Linie ein Sichtkanal für sichtbares Licht, ein Sichtkanal für Infrarotstrahlen und ein Sende-/Empfangskanal für den Laserentfernungsmesser. Diese drei Arten von Kanälen sind entsprechend dem Stand der Technik normalerweise mit drei gesonderten optischen Eintrittsöffnungen ausgerüstet. Eine derartige Konstruktion erfordert offensichtlich ziemlich viel Platz im Innenraum eines Kampffahrzeuges oder in Verbindung mit einem Luftabwehrsystem. Es wäre folglich ein großer Vorteil, wenn man eine oder mehrere dieser Eintrittsöffnungen kombinieren könnte. Bei einer derartigen Kombination wäre der benötigte Platz und die freiliegende Oberfläche bedeutend kleiner. Ein weiterer Vorteil einer derartigen Kombination bestünde darin, daß die optische Eingangsstufe, hier Dachspiegel genannt, mit einer deutlich verkleinerten Oberfläche und damit kostensparend ausgeführt werden könnte. Für eine Konstruktion, welche die besagte Kombination mehrerer Eintrittsöffnungen aufweist, wird hier die Bezeichnung "koaxial" eingeführt.
• Das besagte Feuerleitsystem enthält normalerweise eine Vielzahl von optischen Subfunktionen. Entsprechend dem Stand der Technik sind diese Funktionen normalerweise in einem speziell konstruierten Sichtgerätegehäuse untergebracht. Da die Anforderungen der Nutzer unterschiedlich sind, muß das Sichtgerätegehäuse jeweils den speziellen Anforderungen jedes Nutzers entsprechend konstruiert werden. Es wäre deshalb hinsichtlich der Produktion ein ökonomischer Vorteil, wenn die verschiedenen optischen Subfunktionen bezüglich ihrer optischen und mechanischen Anschlußflächen standardisiert werden könnten, so daß eine Baukastenkonstruktion die Folge wäre. Ein weiterer Vorteil einer Baukastenkonstruktion besteht darin, daß ein früher gehefertes System durch Auswechseln einzelner Module aufgerüstet werden kann. Der Ausdruck "gemeinsame Module" ist aus der Technologie der Infrarot-Sichtgeräte bekannt. Dieser Ausdruck meint eine modulare Art der Konstruktion des Systems, zu dessen Bestandteilen neben den optischen Bauteilen ebenso optomechanische Systembauteile, Detektorsystembauteile und rein elektronische Systembauteile gehören. Die "gemeinsamen Module" ermöglichen eine große Kosteneinsparung bei der Konstruktion der besonders kostspieligen Infrarotsichtgeräte. Ein entsprechendes ökonomisches Problem besteht auch bei Sichtgeräten, die mit sichtbarem Licht arbeiten, es lagen jedoch für diese Sichtgeräte bisher keine Baukastenkonstruktionen vor.
• Es ist deshalb die Aufgabe dieser Erfindung, ein Feuerleitsichtgerät herzustellen, bei dem mehrere optische Eintrittsöffnungen zusammengefaßt wurden, so daß das Sichtgerät einen vergleichsweise geringen Platz benötigt. Entsprechend der Erfindung ist deshalb die optische Eintrittsöffnung des Sichtgerätes für alle optischen Kanäle gemeinsam, und ihre Strahlengänge überlagern sich einander. Das Sichtgerät besitzt also einen koaxialen Aufbau mit einer einzigen optischen Eintrittsöffnung.
• Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Feuerleitsichtgerat in Baukastenkonstruktion herzustellen, das heißt ein Sichtgerät, das in eine Anzahl optischer oder elektrooptischer Module unterteilt ist.
• Die Aufgaben werden durch ein Feuerleitsichtgerät erfüllt, wie es im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 beansprucht wird.
• In den folgenden Ausführungen soll die Erfindung an Hand der anhängenden Zeichnungen im Detail beschrieben werden, wobei Fig. 1 ein Beispiel der Baukastenkonstruktion des Sichtgerätes zeigt und Fig. 2, unter anderen Dingen, das optische Modul im Detail.
• Fig. 1 zeigt ein Sichtgerätesystem, welches aus dem Dachmodul 1, einem Zwischenmodul 2, einem optischen Modul 3, einem Laserentfernungsmessermodul 4 und einem Infrarotkameramodul 5 besteht. Im Dachmodul 1 ist das Eintrittsfenster 11 zu sehen, welches in einem Gehäuse 12 befestigt ist. Die optischen Eigenschaften des Eintrittsfensters werden mit Rücksicht auf die vom Nutzer geforderten optischen Wellenlängen ausgewählt. Das Dachmodul 1 enthält weiterhin einen reflektierenden oberen Planspiegel 13, siehe Fig. 2, dessen Aufgabe darin besteht, die durch das Eintrittsfenster 11 eintretenden Strahlen nach unten in das Zwischenmodul 2 zu reflektieren. Das Zwischenmodul 2 kann eine Vielzahl von unterschiedlichen optischen Funktionen besitzen, zum Beispiel eine nach innen gerichtete Reflektion der Infrarotstrahlen zur Infrarotkamera 5 und/oder eine sogenannte 1:1 Übertragung oder eine sogenannte Vergrößerungsfunktion. Das optische Modul 3 liefert dem Bordschützen über ein Okular 31 ein Bild und besitzt ein Interface für das Laserentfernungsmessermodul 4. Das Laserentfernungsmessermodul 4 kann aus einer Anordnung bestehen, die für Kampffahrzeuganwendungen 41 ausgelegt ist oder aus einer Anordnung, die für Luftabwehranwendungen 42 ausgelegt ist. Eine Kabelverbindung (nicht gezeigt) führt vom Infrarotkameramodul 5 zu einer Anzeigeeinheit (nicht gezeigt), die an der Seite des Sichtgerätes befestigt ist und auf der dem Bordschützen das Wärmebild der Infrarotkamera dargeboten wird.
• Bei den oben beschriebenen Modulen sind die folgenden Einzelheiten für die Erfindung von besonderer Bedeutung, siehe Figur 2. Das Zwischenmodul 2 enthält einen Strahlteiler 21, mit dessen Hilfe die Infrarotstrahlen zur Infrarotkamera 5 reflektiert werden, während die sichtbaren Strahlen und die Strahlen vom und zum Laserentfernungsmessermodul 4 hindurchgehen. Der Einsatz eines Strahlteilers für die Infrarotstrahlen in einem Sichtgerät für ein Feuerleitsystem im konkreten Wellenlängenbereich von 8 - 12 um ist neu und in dieser Weise bei vorhandenen Sichtgeräten nicht üblich. Das optische Modul 3 enthält eine Hauptlinse 32, die einen konvergenten Strahl in Richtung auf den Planspiegel 33 und den Strahlteiler 34 schickt. Das konvergente sichtbare Licht wird von der Strahlteilerschicht 34a in Richtung auf ein Prisma 35 reflektiert und durchläuft dieses sowie das Fadenkreuz 36 und das Okular 31. Das konvergente Laserlicht tritt durch die Schicht 34a und das Substrat 34b des Strahlteilers 34 hindurch, wobei im Substrat 34b Abbildungsfehler entstehen, die in der Korrektureinrichtung 37 korrigiert werden. Die beschriebene Anordnung des Strahlenganges um den Strahlteiler 34 herum besitzt einen großen gestalterischen Vorteil. Das liegt darin begründet, daß es erhebliche Probleme bereiten würde, den Strahlengang des sichtbaren Lichtes zu korrigieren, nachdem es das Substrat 34b durchlaufen hat, während im Gegensatz dazu die Korrektur des Strahlenganges der Laserstrahlen durch das Substrat 34b entsrechend der Erfindung vergleichsweise einfach und kostensparend ist.

Claims (4)

1. Feuerleitsichtgerät für Kampffahrzeuge oder Luftabwehrwaffen, mit optischen Kanälen für sichtbares Licht, Laserentfernungsmessung und Infrarotabbildung, wobei die Strahlungswege der Kanäle einander überlagert sind, wobei das Sichtgerät ein Eingangsfenster (11) als einzige gemeinsame Eintrittsöffnung für alle optischen Kanäle und zwei Strahlteiler (21,34) zum Aufteilen der Strahlen in optische Kanäle für sichtbares Licht, Laserentfernungsmessung und Infrarotabbildung aufweist, wobei der Kanal für sichtbares Licht ein das sichtbare Licht empfangendes Okular (31), der Kanal für Laserentfernungsmessung einen die Strahlung für die Laserentfernungsmessung empfangenden Laserentfernungsmesser (41,42) und der Kanal für Infrarotabbildung eine die Infrarotstrahlung empfangende Infrarotkamera (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß von der gemeinsamen optischen Eintrittsöffnung ausgesehen der erste der beiden Strahlteiler (21) so ausgebildet ist, daß er die Infrarotstrahlung von dem sichtbaren Licht und der Strahlung für die Laserentfernungsmessung abtrennt, und der zweite der beiden Strahlteiler (34) so ausgebildet ist, daß er das sichtbare Licht von der Strahlung für die Laserentfernung abtrennt, und daß eine für das sichtbare Licht und die Strahlung für die Laserentfernungsmessung gemeinsame Hauptlinse (32) zwischen den beiden Strahlteilern angeordnet ist, um einen in Richtung der zweiten Strahlteilers konvergenten Strahl zu erzeugen.

2. Feuerleitsichtgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Strahlteiler (21) von einem Spiegel gebildet ist, der Infrarotstrahlung reflektiert und sichtbares Licht und Strahlung für Laserentfernungsmessung durchläßt.

3. Feuerleitsichtgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Strahlteiler (34) von einem Substrat (34b), das mit einer Strahlteilerschicht (34a) beschichtet ist, gebildet ist, wobei sichtbares Licht von der Strahlteilerschicht reflektiert wird, während Strahlung für Laserentfernungsmessung durch die Strahlteilerschicht und das Substrat durchgelassen wird.

4. Feuerleitsichtgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Korrekturglied (37) auf der Substratseite des zweiten Strahlteilers angeordnet ist, um von dem Substrat verursachte optische Fehler zu korrigieren.