EP0741275A2 - Optical ainsing aid - Google Patents

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EP0741275A2
EP0741275A2 EP96106501A EP96106501A EP0741275A2 EP 0741275 A2 EP0741275 A2 EP 0741275A2 EP 96106501 A EP96106501 A EP 96106501A EP 96106501 A EP96106501 A EP 96106501A EP 0741275 A2 EP0741275 A2 EP 0741275A2
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EP
European Patent Office
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optics
deflecting
aiming device
light
area
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EP96106501A
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German (de)
French (fr)
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EP0741275A3 (en
EP0741275B1 (en
Inventor
Peter Gerber
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Rheinmetall Air Defence AG
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP0741275A2 publication Critical patent/EP0741275A2/en
Publication of EP0741275A3 publication Critical patent/EP0741275A3/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G1/00—Sighting devices
    • F41G1/32—Night sights, e.g. luminescent
    • F41G1/34—Night sights, e.g. luminescent combined with light source, e.g. spot light
    • F41G1/35—Night sights, e.g. luminescent combined with light source, e.g. spot light for illuminating the target, e.g. flash lights

Definitions

  • the invention relates to a target assist device and a deflection optics for such a device according to the preamble of the independent claims.
  • Aiming devices of this type are used, for example, to aim weapons. As a rule, they produce a bundled beam of light that is only a small distance apart and essentially parallel to the firing axis. The point of light visible on the target then essentially shows the point of entry.
  • Such devices are not well suited for use in great darkness because they dazzle the observer with their bright point. In such situations, additional lighting must therefore be used which either allows the eye or a night vision device to capture the rough contours of the target area. However, this is relatively cumbersome.
  • the light from the light source is divided into two parts, the first part being used to generate the bundled light beam in order to mark the target point as a light point in a known manner.
  • the second part of the light is used to create a divergent lighting field.
  • This illumination field generally has an approximately conical shape and preferably extends approximately concentrically around the bundled light beam. At the finish, it brightens the area around the point of light and allows that Identify the location of the target point and the type of target.
  • the light source is preferably constructed in such a way that it emits an essentially bundled beam, part of this beam being essentially unaffected in its divergence by the deflecting optics, while another part is broken off or scattered in divergent directions in order to generate the illumination field becomes.
  • a drop of optical glue can be introduced between a scattering lens or a scattering plate and a flat plate.
  • the refractive index of the glue should correspond to that of the diffusing lens or diffusing plate.
  • a laser is preferably used as the light source, which emits light in the visible or infrared spectral range. Infrared lasers are particularly suitable for combination with night vision devices.
  • the aiming device 1 has an axis 2 which is adjusted, for example, parallel to the firing axis of a weapon. On the one hand, it generates a bundled beam of light 3 that propagates along the axis 2. At the same time, however, the target device can also generate a divergent light cone 4. This cone has an opening angle of z. B. about 5 to 30 ° and has the axis 2 as an axis of symmetry.
  • the focused beam 3 generates a light spot 6 on a target object 5, which marks the intersection of the axis 2 with the target plane. If the weapon and the target device 1 are correctly adjusted to one another, then the light point 6 essentially corresponds to the bullet point.
  • the light cone 4 forms an illuminated courtyard 7. This allows the observer in the dark not only to recognize the light point 6 but also its surroundings, so that the position of the light point 6 on the target and the target or its Environment can be identified.
  • the light cone 4 thus acts as an illumination field, which makes objects which are in its effective range visible to the observer.
  • FIGS. 2-4 show sections through the head of a target device 1 according to the invention.
  • the device comprises a housing 8 with a front end 9, a head with holder 10 and a light source 11. Furthermore, it also includes a power supply, operating elements and adjusting devices, the construction of which Is known in the art and is therefore not shown in Figure 2.
  • the light source 11 is a semiconductor laser that generates light in the infrared or visible spectral range.
  • the light source 11 further comprises an optic (not shown) of known design, to bundle the light of the laser diode into a beam 12 that is as parallel as possible.
  • the beam 12 has e.g. B. an elliptical diameter of 3 x 5 mm.
  • the head comprises a holder 10 in which three openings 13, 14 and 15 are cut out.
  • the holder 10 is arranged pivotably so that each of the three openings can be pivoted into the beam 12.
  • the beam 12 enters the central opening 15. No optical elements are arranged in this opening, so that the beam passes through it unchanged. In this position, the aiming aid device therefore only produces a bundled aiming beam 3 but not a divergent lighting cone 4.
  • the cold point 10 can be pivoted relative to the closure 9 by the pivot point 18b.
  • the screw 18b forms the pivot axis and the screw 18a runs in the elongated hole 18c.
  • a recess 19 with an approximately kidney-shaped outline is milled into which the front end of the light source 11 engages.
  • the light source 11 is in contact with the edge of the recess 19 and forms a stop.
  • the beam 12 of the light source 11 falls into one of the openings 13 or 14.
  • deflection optics 16 and 17 are provided, the construction of which is now described with reference to FIGS. 5 and 6.
  • the first deflecting optics 16 comprises a plano-convex lens 20 and a plane-parallel plate 21.
  • the plate 21 touches the lens 20 at the highest point of its convex side.
  • a drop 22 of optical glue is arranged, which fills an area with a diameter d between the lens 20 and the plate 21.
  • the glue is for the light used transparent and has substantially the same refractive index as the lens 20.
  • the beam 12 emitted by the light source is now passed axially through the optics according to FIG. 5, it is not deflected in the area of the glue drop 22 and essentially emerges unchanged as a bundled target beam 3 from the aiming aid device, since here the lens 20 together with the glue optically seen forms a plane-parallel plate. That part of the beam 12 which, however, does not pass through the drop of glue, is deflected from the convex lens surface and strongly focused, so that it forms the divergent light cone 4 in the far field.
  • the diameter d of the glue drop is approximately 0.2 mm
  • the focal length of the lens is 18 mm
  • the diameter of which is 8 mm.
  • the divergent light cone 4 has a divergence of approximately 10 ° in the far field.
  • a drop of glue instead of a drop of glue, a drop of a suitable liquid can optionally also be used.
  • the second deflection lens 17 according to FIG. 6 comprises a diffuser 25 and a plane-parallel plate 26.
  • the diffuser 25 has an uneven surface 27, which causes light to be scattered.
  • a drop 28 of optical glue Arranged radially in the center between the plate 26 and the scattering body 25 is a drop 28 of optical glue which has the same refractive index as the scattering plate 25.
  • the operation of the deflecting optics according to FIG. 6 is similar to that of the optics according to FIG. 5.
  • the beam 12 generated by the light source is not deflected in the area of the glue drop 28 and forms the target beam 3.
  • the part of the beam 12 that is not through the glue drop 28 goes, is scattered on the surface 27 and leaves the deflection optics as a divergent light cone 4 with an opening angle of z. B. 30 °.
  • Figures 5 and 6 show only two of the possible designs of the deflection optics. Other designs are conceivable.
  • a biconvex lens can also be used in the deflection optics 16, in which case a plane-parallel plate 21 and a drop of glue 22 must be arranged on both sides of the lens.
  • FIGS. 5 and 6 have the advantage that conventional optical components (lens, diffusing plate) can be used.
  • the drop of glue 22 or 28 and the plate 21 or 26 can be omitted if the lens 20 or the scattering plate 25 is provided with a continuous, axial hole 35, as shown in FIG. 8 for the scattering plate 25.
  • the lens or diffusing plate can also be made of optically inferior material such as. B. be plastic, since the optical quality of the scattered light does not make high demands.
  • the middle part of the beam 12 is not deflected and the peripheral part is deflected.
  • the subdivision between the undeflected and the deflected part can also be done in other ways, e.g. B. only the middle part can be deflected by introducing a scattering object with a small diameter into the beam 12. Several individual scattering objects of small size can also be distributed over the beam cross-section, so that several scattering centers can be created. B. a flat diffusing plate with several roughened surface areas can be used.
  • the total light output emitted by the target device should preferably be higher in these positions than in the middle position of the holder 10.
  • a position sensor 30 indicated by dashed lines in FIG. 4 can be provided on the radiator, which increases the power of the light source 11 when its light is sent through one of the deflection optics 16 or 17.
  • an attenuation filter 31, shown in broken lines in FIG. 4 can also be provided in the central opening 15 of the holder 10, which attenuates the light output of the beam 12.
  • the target device described is suitable for all types of use.
  • the device is also particularly suitable for combination with other optoelectronic auxiliary systems.
  • the beam emitted by the light source is modulated in time and thus provided with information and identification signals, which are then transmitted in a directed and scattered manner.

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Abstract

From the light source (1) a bundled beam (12) can be produced. In the refraction lens (16,17), a first part of the beam for prodn. of the target beam (3) is allowed through in an unaltered state and a second part is refractable for prodn. of the lighting field. The refraction lens is divided into a first and a second area, whereby the first part of the beam enters through the first area and the second part of the beam through the second area. The refractive lens is spaced in the first part and in the first area acts optically as a plan-parallel plate. The refraction lens has at least one convex surface and the first area extends around a highest point of the convex surface.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zielhilfegerät und eine Ablenk-Optik für ein solches Gerät gemäss dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to a target assist device and a deflection optics for such a device according to the preamble of the independent claims.

Zielhilfegeräte dieser Art werden zum Beispiel zur Ausrichtung von Waffen verwendet. Sie erzeugen in der Regel einen gebündelten Lichtstrahl, der mit nur kleinem Abstand und im wesentlichen parallel zur Schussachse verläuft. Der auf dem Ziel sichtbare Lichtpunkt zeigt sodann im wesentlichen den Einschusspunkt an.Aiming devices of this type are used, for example, to aim weapons. As a rule, they produce a bundled beam of light that is only a small distance apart and essentially parallel to the firing axis. The point of light visible on the target then essentially shows the point of entry.

Für den Einsatz in grosser Dunkelheit sind solche Geräte nicht gut geeignet, da sie mit ihrem hellen Punkt den Beobachter blenden. In solchen Situationen muss deshalb zusätzlich eine Beleuchtung eingesetzt werden, die es entweder dem Auge oder einem Nachtsichtgerät erlaubt, die groben Konturen des Zielbereichs zu erfassen. Dies ist jedoch relativ umständlich.Such devices are not well suited for use in great darkness because they dazzle the observer with their bright point. In such situations, additional lighting must therefore be used which either allows the eye or a night vision device to capture the rough contours of the target area. However, this is relatively cumbersome.

Es stellt sich deshalb die Aufgabe, ein Zielhilfegerät der eingangs genannten Art bereitzustellen, dass sich insbesondere auch für den Einsatz im Dunkeln gut eignet.It is therefore the task of providing a target assist device of the type mentioned at the outset which is also particularly suitable for use in the dark.

Diese Aufgabe wird vom Gerät gemäss Anspruch 1 erfüllt.This object is achieved by the device according to claim 1.

Erfindungsgemäss wird also das Licht von der Lichtquelle in zwei Teile aufgeteilt, wobei der erste Teil zur Erzeugung des gebündelten Lichtstrahls dient, um in bekannter Weise den Zielpunkt als Lichtpunkt zu markieren. Der zweite Teil des Lichts wird jedoch zur Erzeugung eines divergenten Beleuchtungsfeldes verwendet. Dieses Beleuchtungsfeld hat in der Regel ungefähr konische Form und erstreckt sich vorzugsweise etwa konzentrisch um den gebündelten Lichtstrahl. Im Ziel hellt es die Umgebung des Lichtpunktes auf und erlaubt es, die Lage des Zielpunkts und die Art des Ziels zu identifizieren.According to the invention, the light from the light source is divided into two parts, the first part being used to generate the bundled light beam in order to mark the target point as a light point in a known manner. However, the second part of the light is used to create a divergent lighting field. This illumination field generally has an approximately conical shape and preferably extends approximately concentrically around the bundled light beam. At the finish, it brightens the area around the point of light and allows that Identify the location of the target point and the type of target.

Vorzugsweise ist die Lichtquelle so aufgebaut, dass sie einen im wesentlichen gebündelten Strahl aussendet, wobei ein Teil dieses Strahls von der Ablenk-Optik in seiner Divergenz im wesentlichen nicht beeinflusst wird, während ein anderer Teil zur Erzeugung des Beleuchtungsfeldes in divergente Richtungen abgebrochen bzw. abgestreut wird.The light source is preferably constructed in such a way that it emits an essentially bundled beam, part of this beam being essentially unaffected in its divergence by the deflecting optics, while another part is broken off or scattered in divergent directions in order to generate the illumination field becomes.

Als besonders einfach hat es sich hierbei erwiesen, einen Teil der unebenen Oberfläche der Optik mit einem Medium zu überdecken, das den gleichen Brechungsindex aufweist und die Unebenheit optisch ausgleicht. In einer bevorzugten Ausführung kann zum Beispiel zwischen einer Streulinse bzw. einer Streuplatte und einer planen Platte ein Tropfen eines optischen Leims eingebracht werden. Der Brechungsindex des Leims sollte dabei jenem der Streulinse bzw. Streuplatte entsprechen.It has proven to be particularly simple here to cover part of the uneven surface of the optics with a medium which has the same refractive index and visually compensates for the unevenness. In a preferred embodiment, for example, a drop of optical glue can be introduced between a scattering lens or a scattering plate and a flat plate. The refractive index of the glue should correspond to that of the diffusing lens or diffusing plate.

Als Lichtquelle wird vorzugsweise ein Laser verwendet, der Licht im sichtbaren oder infraroten Spektralbereich emittiert. Infrarot-Laser eignen sich insbesondere zur Kombination mit Nachtsichtgeräten.A laser is preferably used as the light source, which emits light in the visible or infrared spectral range. Infrared lasers are particularly suitable for combination with night vision devices.

Weitere Vorteile und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:

  • Figur 1 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise des erfindungsgemässen Zielgeräts,
  • Figur 2 einen horizontalen Längsschnitt durch ein erfindungsgemässes Zielgerät,
  • Figur 3 einen Schnitt entlang Linie III-III von Figur 2,
  • Figur 4 einen Schnitt entlang Linie IV-IV von Figur 3,
  • Figur 5 eine erste Ablenk-Optik für das Zielgerät,
  • Figur 6 eine zweite Ablenk-Optik für das Zielgerät,
  • Figur 7 eine dritte mögliche Ausführung der Ablenkoptik und
  • Figur 8 eine vierte mögliche Ausführung der Ablenkoptik.
Further advantages and applications of the invention emerge from the following description with reference to the figures. Show:
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of the mode of operation of the target device according to the invention,
  • FIG. 2 shows a horizontal longitudinal section through a target device according to the invention,
  • FIG. 3 shows a section along line III-III of FIG. 2,
  • FIG. 4 shows a section along line IV-IV of FIG. 3,
  • FIG. 5 shows a first deflection optic for the target device,
  • FIG. 6 shows a second deflection optic for the target device,
  • Figure 7 shows a third possible embodiment of the deflection optics and
  • Figure 8 shows a fourth possible embodiment of the deflection optics.

Zuerst soll die Wirkungsweise des Zielgeräts anhand von Figur 1 kurz erläutert werden. Das Zielgerät 1 besitzt eine Achse 2, die zum Beispiel parallel zur Schussachse einer Waffe justiert ist. Es erzeugt einerseits einen gebündelten Lichtstrahl 3, der sich entlang der Achse 2 ausbreitet. Gleichzeitig kann das Zielgerät jedoch auch einen divergenten Lichtkegel 4 erzeugen. Dieser Kegel hat einen Oeffnungswinkel von z. B. etwa 5 bis 30° und besitzt die Achse 2 als Symmetrieachse.First, the mode of operation of the target device will be briefly explained with reference to FIG. 1. The aiming device 1 has an axis 2 which is adjusted, for example, parallel to the firing axis of a weapon. On the one hand, it generates a bundled beam of light 3 that propagates along the axis 2. At the same time, however, the target device can also generate a divergent light cone 4. This cone has an opening angle of z. B. about 5 to 30 ° and has the axis 2 as an axis of symmetry.

Auf einem Zielobjekt 5 erzeugt der gebündelte Strahl 3 einen Lichtpunkt 6, der den Schnittpunkt der Achse 2 mit der Zielebene markiert. Sind die Waffe und das Zielgerät 1 richtig zueinander justiert, so entspricht der Lichtpunkt 6 im wesentlichen dem Einschusspunkt. Um den Lichtpunkt 6 herum bildet der Lichtkegel 4 einen erhellten Hof 7. Dies erlaubt es dem Beobachter im Dunkeln, nicht nur den Lichtpunkt 6 sondern auch dessen Umgebung zu erkennen, so dass die Lage des Lichtpunkts 6 auf dem Ziel und das Ziel bzw. dessen Umgebung identifiziert werden kann. Der Lichtkegel 4 wirkt also als Beleuchtungsfeld, welches Objekte, die in seinen Wirkbereich liegen, für den Beobachter sichtbar macht.The focused beam 3 generates a light spot 6 on a target object 5, which marks the intersection of the axis 2 with the target plane. If the weapon and the target device 1 are correctly adjusted to one another, then the light point 6 essentially corresponds to the bullet point. Around the light point 6, the light cone 4 forms an illuminated courtyard 7. This allows the observer in the dark not only to recognize the light point 6 but also its surroundings, so that the position of the light point 6 on the target and the target or its Environment can be identified. The light cone 4 thus acts as an illumination field, which makes objects which are in its effective range visible to the observer.

Die Figuren 2 - 4 zeigen Schnitte durch den Kopf eines erfindungsgemässen Zielgeräts 1. Das Gerät umfasst ein Gehäuse 8 mit vorderem Abschluss 9, einen Kopf mit Halter 10 und eine Lichtquelle 11. Ferner umfasst es noch eine Stromversorgung, Bedienungselemente und Justiervorrichtungen, deren Aufbau dem Fachmann bekannt ist und die deshalb in Figur 2 nicht dargestellt werden.FIGS. 2-4 show sections through the head of a target device 1 according to the invention. The device comprises a housing 8 with a front end 9, a head with holder 10 and a light source 11. Furthermore, it also includes a power supply, operating elements and adjusting devices, the construction of which Is known in the art and is therefore not shown in Figure 2.

Die Lichtquelle 11 ist in dieser Ausführung ein Halbleiterlaser, der Licht im infraroten oder sichtbaren Spektralbereich erzeugt. Die Lichtquelle 11 umfasst ferner eine (nicht gezeigte) Optik bekannter Ausführung, um das Licht der Laserdiode in einen möglichst parallelen Strahl 12 zu bündeln. Der Strahl 12 hat z. B. einen elliptischen Durchmesser von 3 x 5 mm.In this embodiment, the light source 11 is a semiconductor laser that generates light in the infrared or visible spectral range. The light source 11 further comprises an optic (not shown) of known design, to bundle the light of the laser diode into a beam 12 that is as parallel as possible. The beam 12 has e.g. B. an elliptical diameter of 3 x 5 mm.

Der Kopf umfasst einen Halter 10, in dem drei Oeffnungen 13, 14 und 15 ausgespart sind. Der Halter 10 ist schwenkbar angeordnet, so dass jede der drei Oeffnungen in den Strahl 12 geschwenkt werden kann.The head comprises a holder 10 in which three openings 13, 14 and 15 are cut out. The holder 10 is arranged pivotably so that each of the three openings can be pivoted into the beam 12.

In der in Figur 2 gezeigten Position tritt der Strahl 12 in die mittlere Oeffnung 15. In dieser Oeffnung sind keine optischen Elemente angeordnet, so dass der Strahl sie unverändert passiert. Somit erzeugt das Zielhilfegerät in dieser Stellung lediglich einen gebündelten Zielstrahl 3 aber keinen divergenten Beleuchtungskegel 4.In the position shown in FIG. 2, the beam 12 enters the central opening 15. No optical elements are arranged in this opening, so that the beam passes through it unchanged. In this position, the aiming aid device therefore only produces a bundled aiming beam 3 but not a divergent lighting cone 4.

Durch den Drehpunkt 18b kann der Kalter 10 gegenüber dem Abschluss 9 verschwenkt werden. Dabei bildet die Schraube 18b die Schwenkachse und die Schraube 18a läuft im Langloch 18c.The cold point 10 can be pivoted relative to the closure 9 by the pivot point 18b. The screw 18b forms the pivot axis and the screw 18a runs in the elongated hole 18c.

An der Innenseite des Halters 10 ist eine Aussparung 19 mit etwa nierenförmigem Umriss ausgefräst, in die das vordere Ende der Lichtquelle 11 eingreift. In den ausgeschwenkten Stellungen des Halters 10 steht die Lichtquelle 11 am Rand der Aussparung 19 an und bildet einen Anschlag.On the inside of the holder 10, a recess 19 with an approximately kidney-shaped outline is milled into which the front end of the light source 11 engages. In the pivoted-out positions of the holder 10, the light source 11 is in contact with the edge of the recess 19 and forms a stop.

In den seitlich ausgeschwenkten Stellungen des Halters 10 fällt der Strahl 12 der Lichtquelle 11 in eine der Oeffnungen 13 oder 14. In jeder dieser Oeffnungen ist je eine Ablenkoptik 16 bzw. 17 vorgesehen, deren Aufbau nun anhand der Figuren 5 und 6 beschrieben wird.In the laterally swiveled-out positions of the holder 10, the beam 12 of the light source 11 falls into one of the openings 13 or 14. In each of these openings, deflection optics 16 and 17 are provided, the construction of which is now described with reference to FIGS. 5 and 6.

Die erste Ablenkoptik 16 nach Figur 5 umfasst eine plankonvexe Linse 20 und eine planparallele Platte 21. Die Platte 21 berührt die Linse 20 am höchsten Punkt ihrer konvexen Seite. Ferner ist an diesem Punkt ein Tropfen 22 eines optischen Leims angeordnet, der zwischen der Linse 20 und der Platte 21 einen Bereich mit Durchmesser d ausfüllt. Der Leim ist für das verwendete Licht transparent und weist im wesentlichen den gleichen Brechungsindex wie die Linse 20 auf.The first deflecting optics 16 according to FIG. 5 comprises a plano-convex lens 20 and a plane-parallel plate 21. The plate 21 touches the lens 20 at the highest point of its convex side. Furthermore, at this point a drop 22 of optical glue is arranged, which fills an area with a diameter d between the lens 20 and the plate 21. The glue is for the light used transparent and has substantially the same refractive index as the lens 20.

Wird nun der von der Lichtquelle ausgesandte Strahl 12 achsial durch die Optik nach Figur 5 geschickt, so wird er im Bereich des Leimtropfens 22 nicht abgelenkt und tritt im wesentlichen unverändert als gebündelter Zielstrahl 3 aus dem Zielhilfegerät, da hier die Linse 20 zusammen mit dem Leim optisch gesehen eine planparallele Platte bildet. Jener Teil des Strahls 12, der jedoch nicht durch den Leimtropfen tritt, wird von der konvexen Linsenoberfläche abgebeugt und stark fokussiert, so dass er im Fernfeld den divergenten Lichtkegel 4 bildet.If the beam 12 emitted by the light source is now passed axially through the optics according to FIG. 5, it is not deflected in the area of the glue drop 22 and essentially emerges unchanged as a bundled target beam 3 from the aiming aid device, since here the lens 20 together with the glue optically seen forms a plane-parallel plate. That part of the beam 12 which, however, does not pass through the drop of glue, is deflected from the convex lens surface and strongly focused, so that it forms the divergent light cone 4 in the far field.

In einer bevorzugten Ausführung beträgt der Durchmesser d des Leimtropfens etwa 0.2 mm, die Brennweite der Linse liegt bei 18 mm, deren Durchmesser 8 mm. Der divergente Lichtkegel 4 hat in diesem Fall im Fernfeld eine Divergenz von etwa 10°.In a preferred embodiment, the diameter d of the glue drop is approximately 0.2 mm, the focal length of the lens is 18 mm, the diameter of which is 8 mm. In this case, the divergent light cone 4 has a divergence of approximately 10 ° in the far field.

Anstelle eines Leimtropfens kann gegebenenfalls auch ein Tropfen einer geeigneten Flüssigkeit verwendet werden.Instead of a drop of glue, a drop of a suitable liquid can optionally also be used.

Die zweite Ablenkoptik 17 nach Figur 6 umfasst einen Streukörper 25 und eine planparallele Platte 26. Der Streukörper 25 weist eine unebene Oberfläche 27 auf, welche eine Lichtstreuung bewirkt. Zwischen der Platte 26 und dem Streukörper 25 ist wiederum radial im Zentrum ein Tropfen 28 eines optischen Leims angeordnet, der den gleichen Brechungsindex wie die Streuplatte 25 aufweist.The second deflection lens 17 according to FIG. 6 comprises a diffuser 25 and a plane-parallel plate 26. The diffuser 25 has an uneven surface 27, which causes light to be scattered. Arranged radially in the center between the plate 26 and the scattering body 25 is a drop 28 of optical glue which has the same refractive index as the scattering plate 25.

Die Wirkungsweise der Ablenkoptik nach Figur 6 ist ähnlich wie jene der Optik nach Figur 5. Der von der Lichtquelle erzeugte Strahl 12 wird im Bereich des Leimtropfens 28 nicht abgelenkt und bildet den Zielstrahl 3. Der Teil des Strahls 12, der nicht durch den Leimtropfen 28 geht, wird an der Oberfläche 27 gestreut und verlässt die Ablenkoptik als divergenter Lichtkegel 4 mit einem Oeffnungswinkel von z. B. 30°.The operation of the deflecting optics according to FIG. 6 is similar to that of the optics according to FIG. 5. The beam 12 generated by the light source is not deflected in the area of the glue drop 28 and forms the target beam 3. The part of the beam 12 that is not through the glue drop 28 goes, is scattered on the surface 27 and leaves the deflection optics as a divergent light cone 4 with an opening angle of z. B. 30 °.

Die Figuren 5 und 6 zeigen nur zwei der möglichen Ausführungen der Ablenkoptik. Andere Ausführungen sind denkbar. So kann zum Beispiel in der Ablenkungsoptik 16 auch eine bikonvexe Linse verwendet werden, wobei in diesem Falle beidseits der Linse eine planparallele Platte 21 und ein Leimtropfen 22 angeordnet werden muss.Figures 5 and 6 show only two of the possible designs of the deflection optics. Other designs are conceivable. For example, a biconvex lens can also be used in the deflection optics 16, in which case a plane-parallel plate 21 and a drop of glue 22 must be arranged on both sides of the lens.

Die Ausführungen gemäss Figur 5 und 6 haben den Vorteil, das konventionelle optische Komponenten (Linse, Streuplatte) verwendet werden können.The designs according to FIGS. 5 and 6 have the advantage that conventional optical components (lens, diffusing plate) can be used.

Der Leimtropfen 22 bzw. 28 und die Platte 21 bzw. 26 können entfallen, wenn die Linse 20 bzw. die Streuplatte 25 mit einem durchgehenden, achsialen Loch 35 versehen wird, wie dies in Figur 8 für die Streuplatte 25 dargestellt ist. In diesem Fall kann die Linse bzw. Streuplatte auch aus optisch minderwertigem Material wie z. B. Kunststoff sein, da an die optische Qualität des abgestreuten Lichts keine hohen Anforderungen gestellt werden.The drop of glue 22 or 28 and the plate 21 or 26 can be omitted if the lens 20 or the scattering plate 25 is provided with a continuous, axial hole 35, as shown in FIG. 8 for the scattering plate 25. In this case, the lens or diffusing plate can also be made of optically inferior material such as. B. be plastic, since the optical quality of the scattered light does not make high demands.

Es ist auch möglich, den höchsten Bereich 36 der konvexen Seite der Linse 20 plan abzuschleifen, wie dies in Figur 7 gezeigt wird. Licht, das durch diesen Bereich tritt, wird nicht abgelenkt. Licht, das radial ausserhalb dieses Bereichs 36 austritt, wird zum Kegel 4 abgelenkt.It is also possible to grind the highest region 36 of the convex side of the lens 20 flat, as is shown in FIG. 7. Light that passes through this area is not deflected. Light that emerges radially outside of this region 36 is deflected toward the cone 4.

In den Ablenk-Optiken gemäss den Figuren 5 - 8 wird jeweils der mittlere Teil des Strahls 12 nicht abgelenkt und der periphere Teil abgelenkt. Die Unterteilung zwischen dem nicht abgelenkten und dem abgelenkten Teil kann jedoch auch in anderer Weise geschehen, z. B. kann nur der mittlere Teil abgelenkt werden, indem ein Streuobjekt mit kleinem Durchmesser in den Strahl 12 eingebracht wird. Es können auch mehrere einzelne Streuobjekte kleiner Grösse über den Strahlquerschnitt verteilt werden, so dass mehrere Streuzentren entstehen hierzu kann z. B. eine plane Streuplatte mit mehreren aufgerauhten Oberflächenbereichen verwendet werden.In the deflection optics according to FIGS. 5-8, the middle part of the beam 12 is not deflected and the peripheral part is deflected. The subdivision between the undeflected and the deflected part can also be done in other ways, e.g. B. only the middle part can be deflected by introducing a scattering object with a small diameter into the beam 12. Several individual scattering objects of small size can also be distributed over the beam cross-section, so that several scattering centers can be created. B. a flat diffusing plate with several roughened surface areas can be used.

Da in den seitlich ausgeschwenkten Stellungen des Halters 10 ein Teil der Lichtleistung zur Erzeugung des Beleuchtungskegels 4 benötigt wird, sollte in diesen Stellungen die vom Zielgerät ausgestrahlte totale Lichtleistung vorzugsweise höher als in der mittleren Stellung des Halters 10 sein. Hierzu kann z. B. ein in Figur 4 gestrichelt angedeuteter Stellungssensor 30 am Kalter vorgesehen sein, der die Leistung der Lichtquelle 11 erhöht, wenn deren Licht durch eine der Ablenk-Optiken 16 oder 17 geschickt wird. Alternativ kann auch in der zentralen Oeffnung 15 des Halters 10 ein in Figur 4 gestrichelt gezeichnetes Abschwächfilter 31 vorgesehen sein, das die Lichtleistung des Strahls 12 abschwächt.Since in the laterally swiveled-out positions of the holder 10 a part of the light output is required to generate the illumination cone 4, the total light output emitted by the target device should preferably be higher in these positions than in the middle position of the holder 10. For this, e.g. For example, a position sensor 30 indicated by dashed lines in FIG. 4 can be provided on the radiator, which increases the power of the light source 11 when its light is sent through one of the deflection optics 16 or 17. As an alternative, an attenuation filter 31, shown in broken lines in FIG. 4, can also be provided in the central opening 15 of the holder 10, which attenuates the light output of the beam 12.

Das beschriebene Zielgerät eignet sich für Einsätze aller Art. Das Gerät eignet sich insbesondere aber auch zur Kombination mit anderen optoelektronischen Hilfssystemen. So kann z.B. der von der Lichtquelle ausgesandte Strahl zeitlich moduliert und so mit Informations- bzw. Identifikationssignalen versehen werden, die dann gerichtet und gestreut übertragen werden.The target device described is suitable for all types of use. The device is also particularly suitable for combination with other optoelectronic auxiliary systems. For example, the beam emitted by the light source is modulated in time and thus provided with information and identification signals, which are then transmitted in a directed and scattered manner.

Claims (12)

Zielhilfegerät zur Erzeugung eines Lichtstrahls entlang einer Zielachse mit einer Lichtquelle (11), gekennzeichnet durch mindestens eine Ablenkoptik (16, 17), die derart ausgestaltet ist, dass ein Teil des Lichtes der Lichtquelle (11) als im wesentlichen gebündelter Zielstrahl (3) entlang der Zielachse und ein Teil des Lichtes der Lichtquelle (11) als divergentes Beleuchtungsfeld (4) aussendbar ist.Aiming device for generating a light beam along a target axis with a light source (11), characterized by at least one deflecting optics (16, 17), which is designed in such a way that part of the light from the light source (11) as an essentially bundled target beam (3) the target axis and part of the light from the light source (11) can be emitted as a divergent illumination field (4). Zielhilfegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von der Lichtquelle (11) ein im wesentlichen gebündelter Strahl (12) erzeugbar ist, und dass in der Ablenkoptik (16, 17) ein erster Teil des Strahls (12) zur Erzeugung des Zielstrahls (3) im wesentlichen unverändert durchlassbar und ein zweiter Teil zur Erzeugung des Beleuchtungsfelds (4) ablenkbar ist.Aiming device according to claim 1, characterized in that an essentially bundled beam (12) can be generated by the light source (11) and that in the deflecting optics (16, 17) a first part of the beam (12) for generating the target beam (3 ) can be transmitted essentially unchanged and a second part can be deflected to generate the illumination field (4). Zielhilfegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkoptik (16, 17) in einen ersten (35) und einen Bereich unterteilt ist, wobei der erste Teil des Strahls (12) durch den ersten Bereich und der zweite Teil des Strahls (12) durch den zweiten Bereich tritt und wobei die Ablenkoptik (16, 17) im ersten Teil ausgespart ist.Aiming device according to claim 2, characterized in that the deflecting optics (16, 17) is divided into a first (35) and a region, the first part of the beam (12) through the first region and the second part of the beam (12) passes through the second area and the deflection optics (16, 17) is left out in the first part. Zielhilfegerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkoptik (16, 17) in einen ersten und einen zweiten Bereich unterteilt ist, wobei der erste Teil des Strahls (12) durch den ersten Bereich und der zweite Teil des Strahls (12) durch den zweiten Bereich tritt und wobei die Ablenkoptik (16, 17) im ersten Bereich optisch als planparallele Platte wirkt.Aiming device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the deflecting optics (16, 17) is divided into a first and a second area, the first part of the beam (12) through the first area and the second part of the beam ( 12) passes through the second area and the deflecting optics (16, 17) in the first area act optically as a plane-parallel plate. Zielhilfegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkoptik (16, 17) ein Ablenkelement (20, 25) mit nicht-ebener Oberfläche aufweist, wobei im ersten Bereich an die nicht-ebene Oberfläche ein Medium (22, 28) mit im wesentlichen gleichen Brechungsindex wie das Ablenkelement (20, 25) anschliesst.Aiming device according to claim 4, characterized in that the deflecting optics (16, 17) is a deflecting element (20, 25) with a non-flat surface, a medium (22, 28) with essentially the same refractive index as the deflecting element (20, 25) connecting to the non-flat surface in the first region. Zielhilfegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablenkelement eine Linse (20) mit mindestens einer konvexen Oberfläche ist, wobei sich der erste Bereich um einen höchsten Punkt der konvexen Oberfläche erstreckt.Aiming device according to claim 5, characterized in that the deflecting element is a lens (20) with at least one convex surface, the first region extending around a highest point of the convex surface. Zielhilfegerät nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass an das Ablenkelement (20, 25) eine Platte (21, 26) mit ebener Oberfläche anschliesst, wobei das Medium (22, 28) im ersten Bereich zwischen dem Ablenkelement (20, 25) und der Platte (21, 26) angeordnet ist.Aiming device according to one of claims 5 or 6, characterized in that a plate (21, 26) with a flat surface adjoins the deflecting element (20, 25), the medium (22, 28) in the first region between the deflecting element (20, 25) and the plate (21, 26) is arranged. Zielhilfegerät nach einem der Ansprüche 5 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium (22, 28) ein transparenter Leim oder Flüssigkeit ist.Aiming device according to one of claims 5-7, characterized in that the medium (22, 28) is a transparent glue or liquid. Zielhilfegerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit Lichtquelle (11) ein Strahl (12) erzeugbar ist und dass die Ablenkoptik (16, 17) beweglich angeordnet ist und in einer ersten Position im Gang des Strahls (12) und in einer zweiten Position ausserhalb des Gangs des Strahls (12) anordenbar ist.Aiming device according to one of the preceding claims, characterized in that a beam (12) can be generated with the light source (11) and that the deflecting optics (16, 17) is arranged movably and in a first position in the path of the beam (12) and in one second position outside the passage of the beam (12) can be arranged. Zielhilfegerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Zielhilfegerät abgestrahlte Lichtleistung änderbar ist, wobei die Lichtleistung in der ersten Position der Ablenkoptik (16, 17) grösser als in der zweiten Position der Ablenkoptik (16, 17) ist.Aiming device according to claim 9, characterized in that the light output emitted by the aiming device can be changed, the light output in the first position of the deflecting optics (16, 17) being greater than in the second position of the deflecting optics (16, 17). Zielhilfegerät nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass es einen beweglichen Halter (10) aufweist, wobei im Halter (10) eine oder mehrere Ablenk-Optiken (16, 17) mit unterschiedlichen Eigenschaften angeordnet sind und dass der Halter (10) mindestens zwei Positionen aufweist, wobei in einer ersten Position der eine erste (16) der Ablenk-Optiken, in einer zweiten Position eine zweite (17) der Ablenk-Optiken und in einer dritten Position keine Ablenkoptik im Gang des Strahls (12) angeordnet ist.Aiming device according to one of claims 9 or 10, characterized in that it has a movable holder (10), one or more deflecting optics (16, 17) with different properties being arranged in the holder (10) and in that the holder (10 ) has at least two positions, one in first position of a first (16) of the deflection optics, in a second position a second (17) of the deflection optics and in a third position no deflection optics in the path of the beam (12). Ablenkoptik für ein Zielhilfegerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkoptik (16, 17) in einen ersten und einen zweiten Bereich unterteilt ist, wobei ein durch den ersten Bereich fallender Lichtstrahl (12) nicht gestreut bzw. abgelenkt ist und ein durch den zweiten Bereich fallender Lichtstrahl (12) seitlich gestreut bzw. abgelenkt ist.Deflection optics for a targeting device according to one of the preceding claims, characterized in that the deflection optics (16, 17) is divided into a first and a second area, a light beam (12) falling through the first area not being scattered or deflected and one light beam (12) falling through the second region is laterally scattered or deflected.
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