FI108367B - Y÷katselulaitteistoon sovitettava sõhk÷optinen etõisyysmittari - Google Patents

Description

! 108367 Yökatselulaitteistoon sovitettava sähköoptinen etäisyys-mittari

Keksinnön kohteena on yökatselulaitteistoon sovi-5 tettava sähköoptinen etäisyysmittari.

Sähköoptiset etäisyysmittarit yhdistettyinä mitä erilaisimpiin etsinlaite- tai tähtäysoptiikoihin ovat jo kauan tunnettuja. Jotta tällaista sähköoptista etäisyys-mittaria voitaisiin käyttää myös heikoissakin valaistus-10 voimakkuuksissa, tarvitaan tällöin etäisyysmittarin ja jäämävalonvahvistimella varustetun yökatselulaitteen yhdistelmää. Julkaisusta DE 2 205 325 tunnetaan se, että kuvanvahvistin yhdistetään tähtäyslaitteeseen etäisyyden-mittausta varten. Tätä tarkoitusta varten asetetaan kuvan-15 vahvistimen säderadalle tähtäysmerkki; etäisyydenmittaus tapahtuu arvioimalla havaitun kohteen kohdalla oleva täh-täysmerkin koko. Tämän perusteella ei laitteessa ole minkäänlaista automaattista etäisyydenmittausta. Etäisyydenmittaus vaatii paremminkin tähtäyslaitteistossa olevien 20 erilaisten merkkien virheettömän arvioinnin.

Julkaisusta GB 2 011 043 tunnetaan lisäksi ammunnan simulointia varten oleva etsinlaiteoptiikan ja laseretäi-syysmittarin yhdistelmä, jolloin etsinlaiteoptiikkaa ei yksilöidä tarkemmin. Siinä esitetyissä kuvioiden 1 ja 3 : : 25 suoritusmuotoesimerkeissä asetetaan kulloinkin suuripin- taisen taittoelementin avulla merkki etsinlaiteoptiikan säderadalle. Mutta asetettu merkki toimii kuitenkin vain osumanäyttönä siinä esitetyn simulointilaitteiston sisällä. Taittoelementti peittää edelleen suuren osan etsinlai-30 teoptiikan tulo-optiikasta. Sen seurauksena on etsinlaite-, optiikan sisällä olevat reunavarjostumat. Kuvion 2 mukai- sessa suoritusmuotoesimerkissä asettuu vain osumanäyttö . kolmilinssiprisman avulla etsinlaiteoptiikan reunalle.

Julkaisu GB 2 011 043 ei sisällä minkäänlaista ohjetta 35 laseretäisyysmittarin ja etsinlaiteoptiikan sopivaksi sää- 2 108367 tämiseksi tai laseretäisyysmittarilla suunnitun tähtäys-pisteen tekemiseksi nähtäväksi. Laseretäisyysmittarin ja etsinlaiteoptiikan optiset akselit on säädettävä paljon tarkemmin toistensa suhteen.

5 Esillä olevan keksinnön tavoitteena on aikaansaada yökatselulaitteistoon sovitettava sähköoptinen etäisyys-mittari, jolla ilman suuria säätöjä voidaan tehdä nähtäväksi sähköoptista etäisyysmittaria sekä muuta informaatiota varten oleva tähtäysmerkki. Tästä ei pidä seurata 10 mitään olennaista tehonhukkaa kummankaan laitteen kohdalla.

Tämä tavoite saavutetaan sähköoptisen etäisyysmit-tarin avulla, jolla on patenttivaatimuksen 1 mukaiset tunnusmerkit .

15 Keksinnön mukainen yökatselulaitteistoon sovitetta va sähköoptinen etäisyysmittari ei vaadi sähköoptisen etäisyysmittarin asennuksessa suoritettavan tähtäysmerkin säädön jälkeen minkäänlaista sähköoptisen etäisyysmittarin ja yökatselulaitteiston optisen akselin säätöä, sillä säh-20 köoptisen etäisyysmittarin suuntimapiste tulee koko ajan nähtäväksi tähtäysmerkin avulla yökatselulaitteiston sisällä. Edelleen voidaan heijastuslaitteen avulla heijastaa yökatselulaitteiston tähtäysmerkin ohessa halutulla tavalla yksi tai useampi muu informaatiosäderata. Tällöin tulee !'' 25 kyseeseen esimerkinomaisesti digitaalinäytöt, joissa esi tetään sillä hetkellä mitattu etäisyys jne. Informaatiosä-deradat, joiksi seuraavassa lasketaan myös aina tähtäys-merkkien heijastumiset, voidaan edelleen heijastaa sähköoptisen etäisyysmittarin tähtäysoptiikan säderataan, jota 30 voidaan muuttamatta hyödyntää päivän aikana.

, Käyttämällä sopivaa taittoelementtiä ja informaa- tiosäderatojen heijastusta yökatselulaitteiston tulopupil-lin reunassa, ei tällöin myöskään vaikuteta yökatselulaitteiston ulottuvuuteen. Sitäpaitsi se riittää, johtuen kek-35 sinnön mukaisesta järjestelystä, tuottamaan ja heijasta- • 3 108367 maan heikkovaloisia informaatiosäderatoj a. Näiden heikko-valoi Sten informaatiosäderatojen vahvistaminen ei vaadi tällöin mitään lisätoimenpiteitä ja se tapahtuu automaattisesti yökatselulaitteiston jäämävalonvahvistimen avulla.

5 Edullisena sähköoptisena etäisyysmittarina tulee kyseeseen laseretäisyysmittari.

Keksinnön mukaisen yökatselulaitteistoon sovitettavan sähköoptisen etäisyysmittarin muut edut ja yksityiskohdat ilmenevät jäljempänä olevasta erään suoritusmuodon 10 selityksestä, jolloin viitataan oheisiin kuvoihin, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti keksinnön mukaisen sähköoptisen etäisyysmittarin olennaisia komponentteja, jotka on sovitettu yökatselulaitteistoon; kuvio 2 esittää yökatselulaitteistoon sovitetun 15 sähköoptisen etäisyysmittarin eräässä suoritusmuodossa olevia erilaisia säderatoja.

Kuviossa 1 on keksinnön mukainen sähköoptinen etäi-syysmittari, sovitettuna yökatselulaitteistoon, esitetty kaavamaisesti olennaisten komponenttien osalta. Seuraavas-20 sa valitaan sähköoptiseksi etäisyysmittariksi suoritusmuo- toesimerkkinä edullisesti sinänsä tunnettu laseretäisyysmittari, mutta periaatteessa tulevat kyseeseen myösmuut sähköoptisen etäisyysmittarin suoritusmuodot.

Sinänsä tunnettu laseretäisyysmittari on merkitty ' 25 viitenumerolla 1, jossa on lähtö- ja tulosäderadat sekä tähtäysoptiikka katseluokulaareineen 2. Tämä tähtäysop-tiikka on riittävän valovoimakas päiväkäyttöä varten. Lii-toselementtien 3, 4 avulla voidaan laseretäisyysmittari 1 sovittaa irrotettavasti yökatselulaitteistoon 5. Tätä var-30 ten tulee kyseeseen esim. asennuskisko, joka tunnetaan , . kaukoputkista. Yökatselulaitteistossa 5, myös jälleen kaa vamaisesti esitettynä, on periaatteellisesti tunnettu rakenne. Tähän kuuluu olennaisesti jäämävalonvahvistin 6, sekä havainto-objektiivi 7, joka määrittää tulopupillin, 35 ja havainto-okulaari 8. Keksinnön mukaiseen etäisyysmitta- • , 108367 riin 1 kuuluu lisäksi sisäänheijastuslaite, joka projektoi vähintään yhden informaatiosäderadan. Sisäänheijastuslait-teen avulla tuotetut ja jaetut informaatiosäderadat 9 heijastuvat taittoelementin 11 avulla toisaalta yökatselu-5 laitteiston 5 tulopupilliin. Toisaalta informaatiosädera-tojen 10 sisäänheijastuminen tai nähtäväksi teko tapahtuu laseretäisyysmittarin 1 tavanomaisessa tähtäysoptiikassa. Heijastuslaitteeseen kuuluu tätä varten säteenjakoelememt-ti 12, jossa on kaksi lähtöä, ja johon mitä erilaisimmat 10 informaatiosäderadat voidaan projisoida. Tässä esitetyssä suoritusmuotoesimerkissä tapahtuu erään tähtäysmerkin projektio himmentimen 13b avulla, jonka selkäpuolella on valaiseva valonlähde 13a. Edelleen projisoidaan näyttö 14 säteenjakoelementin 12 suunnassa. Säteenjakoelementin 12 15 ja taittoelementin 11 väliin on sijoitettu edullisesti sopiva optinen elementti 15, joka sovittaa yökatselulait-teistoon 5 heijastetun kuvan muotoläpimitan. Samaa tarkoitusta varten on toinen optinen elementti 18 säteenjakoelementin 12 toisen lähdön ja laseretäisyysmittarin 1 täh-20 täysoptiikkasäderadan välissä. Näytön 14 avulla voidaan esimerkinomaisesti heijastaa sisään sillä hetkellä täh-täyspisteestä mitattu etäisyys, jonka laseretäisyysmit-tari 1 välittää tunnetulla tavalla tässä esittämättä jätetyn mittauselektroniikan avulla. Samoin voidaan muut, au-• r 25 tomatisoidun laseretäisyysmittarin 1 välittämät informaatiot, jotka esitetään näytöllä 14, tehdä nähtäviksi ja heijastaa, kuten esim. laseretäisyysmittarin 1 senhetkiset tilanäytöt. Tätä varten on olemassa edullisesti kulloistakin käyttäjää varten valintamahdollisuus käyttökonsolin 16 30 muodossa.

Heijastettu tähtäysmerkki tai projisoitu himmennin 13b on tilanmukaisesti säädettvissä ja se asetellaan laseretäisyysmittarin 1 asennusvaiheessa siten, että laseretäisyysmittarin 1 yökatselulaitteistoon 5 tai tähtäysop-35 tilkkaan heijastettu tähtäysmerkki merkitsee kulloisenkin.

5 108367 kuvakentässä olevan suunnitun tähtäyspisteen. Säteenjako-elementin 12 ensimmäisen ulostulon jättävän informaatiosä-deradan 9 suunta harmonisoidaan laseretäisyysmittarin 1 optiseen akseliin kuuluvan himmentimen avulla.

5 Taittoelementin 11 avulla, joka tässä esitetyssä suoritusmuotoesimerkissä on rakennettu kolmilinssiprismak-si, heijastuvat informaatiosäderadat 9 tulopupillin reunalla yökatselulaitteistoon 5. Suhteessa yökatselulait-teiston 5 kokonaistulopupilliin peittää taittoelementti 11 10 vain pienen pinnan ja siten, että se ei vaikuta haitallisesti yökatselulaitteiston 5 ulottuvuuteen. Tässä esitetyn kolmilinssiprisman vaihtoehtona voidaan käyttää myös sopivasti sovitettuja taittopeilejä tai vastaavia, joista erityisesti tulopupillin puoleinen taittopeili mitoitetaan 15 siten, että se ei varjosta tulopupillista mitään suurempaa osaa. Informaatiosäderatojen 9, 10 projektointiin ei tarvita mitään suuria valonvoimakkuuksia, koska yökatselulaitteiston 5 jäämävalonvahvistin 6 vahvistaa nämä informaatiosäderadat 9, 10, ja ilman että tässä tarvitaan mi- ; 20 tään lisätoimenpiteitä.

Keksinnön mukaisen, yökatselulaitteistoon sovitettavan sähköoptisen etäisyysmittarin säderadan kulku on esitetty kuviossa 2. Kuten jo kuviossa 1 on tässä sähköoptisen etäisyysmittarin suoritusmuodoksi valittu laseretäi-ϊ'' 25 syysmittari.

Laseretäisyysmittarin lähtösäderata on tässä merkitty viitenumerolla 20. Sähkömagneettisen säteilylähteen 28, esim. sopivan laserdiodin lähettämä lähtösäderata lajittuu sopivaksi useamman optisen eleementin 21, 22, 23, 30 24 avulla. Tässä esitetyssä suoritusmuotoesimerkissä on , tätä varten kondensori 27, joka liittyy sylinterilinssi- järjestelmään 26. Lähtösäderata 20 on ensisijassa sähkömagneettisen spektrin näkymättömällä alueella, esim. inf-rapunaspektrialueella. Katsellusta kohteesta heijastuva 35 säderata tai vastaanotto- ja havaintosäderata on merkitty 6 )08367 viitteellä 30. Säderata 30 joutuu objektiivin 31 sekä kahden kääntöelementin 32, 33 avulla säteenjakoelementtiin 34, joka ohjaa vastaanotto- ja havaintosäderadan 30 yhden osan havainto-okulaarin 36, 37 suuntaan. Vastaanotto- ja 5 havaintosäderadan 30 toinen osa taittuu säteenjakoelemen-tin 34 avulla interferenssisuodattimen ja vastaanottohim-mentimen 38 kautta sähköoptiselle ilmaisinelementille 39. Vastaanotto- ja havaintosäderata 30 jaetaan objektiivin 31 ja kummankin taittoelementin 32, 33 jälkeen osiin vasta 10 säteenjakoelementissä 34. Siinä tapahtuu säderatojen erottuminen havainto-okulaarin 36, 37 tahi sähköoptisen ilmai-sinelementin 39 suuntaan. Sähköoptisen ilmaisinelementin 39 perään sovitettu, tässä esittämättä jätetty mittaus-elektroniikka välittää rekisteröityjen signaalien perus-15 teella suunnitun tähtäyspisteen senhetkisen etäisyyden sekä mahdolliset muut informaatiot.

Kuviossa 2 on edelleen kaavamaisesti esitetty projisoitavissa oleva tähtäysmerkki tai näyttö 41, jolle mitä erilaisimmat informaatiot on saatettavissa nähtäviksi. 20 Tässä esittämättä jätetyn valonlähteen projisoimat infor-maatiosäderadat 40 joutuvat taittoelementin 42 kautta hei-jastuslaitteen säteenjakoelementtiin 43, joka taittaa in-formaatiosäderadat 40 toisaalta tähtäysoptiikan suuntaan, so. laseretäisyysmittarin havainto-okulaarin 36, 37 suun-• ' 25 taan. Havainto-okulaarin 36, 37 ja säteenjakoelementin 43 väliin on sovitettu optiset elementit 44a, 44b sekä toinen taittoelementti 45. Säteenjakoelementin 43 toisessa ulostulossa taittuvat informaatiosäderadat 40 - tässä esittämättä jätetyn yökatselulaitteiston - suuntaan. Tätä tar-30 koitusta varten on tässä esitetyssä suoritusmuodossa sovitettu yökatselulaitteiston säteenjakoelementin 43 ulostulon ja tulopupillin väliin kaksi muuta taittoelementtiä 46, 47 sekä kaksi muuta optista elementtiä 48, 49. Yökatselulaitteiston tulopupillin eteen sovitettu taittoele-35 mentti 50 on esitetty vain kaavamaisesti.

7 108367

Keksinnön mukaiselle sähköoptiselle etäisyysmitta-rille löytyy mahdollisesti käyttöä ampuma-aseeseen sovi te- < tussa yökatselulaitteistoyhdistelmässä. Tällöin on esimerkinomaisesti mahdollista sovittaa yökatselulaitteisto sii-5 hen asetettuine sähköoptisine etäisyysmittareineen kiväärin etsinlaiteoptiikan eteen.

« / • · ·

Claims (14)

1. Yökatselulaitteistoon sovitettava sähköoptinen 1 etäisyysmittari, johon kuuluu 5. sähköoptinen etäisyysmittari siihen liittyvine lähetys- (20) ja vastaanottosäderatoineen (30) sekä täh-täysoptiikka, - heijastuslaite vähintään yhden informaatiosädera-dan (9, 10/40) projektiota varten, 10. ja taittoelementti (11/50), joka taittaa vähin tään yhden informaatiosäderadan (9, 10/40) yökatselulait-teiston (5) tulopupillin suuntaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yökatselulaitteistoon sovitettava sähköoptinen etäisyysmittari, 15 tunnettu siitä, että taittoelementti (11/50) tait taa informaatiosäderadan (9, 10/40) yökatselulaitteiston (5) tulopupillin reunalla, ja siten, että siitä seuraa vain pieni tulopupillin varjostuma.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen yökatselulait- 20 teistoon sovitettava sähköoptinen etäisyysmittari, tunnettu siitä, että taittoelementiksi (11/50) on sähköoptisen etäisyysmittarin ja yökatselulaitteiston (5) väliin sovitettu kolmilinssiprismajono.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yökatselulait- . 25 teistoon sovitettava sähköoptinen etäisyysmittari, « tunnettu siitä, että sähköoptiseen etäisyysmitta- riin sovitettuun heijastuslaitteeseen kuuluu vähintään kaksi lähtöä omaava säteenjakoelementti (12/43), jonka avulla on yksi tai useampi informaatiosäderata (9, 10/40) 30 on projisoitavissa taittoelementin (11/50) sekä myöskin sähköoptisen etäisyysmittarin tähtäysoptiikan säderadan suunnassa.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen yökatselulaitteistoon sovitettava sähköoptinen etäisyysmittari, 35 tunnettu siitä, että heijastuslaitteen säteenja- • · 4 9 108367 koelementin (12/43) ulostulon ja yökatselulaitteiston (5) tulopupillin edessä olevan talttoelementln (11/50) väliin * on sovitettu yksi tai useampi optinen elementti säteen lajittelua varten.

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen yökatselulait- teistoon sovitettava sähköoptinen etäisyysmittari, tunnettu siitä, että jakoelementin (12/43) yhden ulostulon ja sähköoptisen etäisyysmittarin tähtäysoptiikan väliin on sovitettu yksi tai useampi optinen elementti 10 säteen lajittelua varten.

7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen yökatselulait- teistoon sovitettava sähköoptinen etäisyysmittari, tunnettu siitä, että heijastuslaitteeseen kuuluu takasivulta valaistu, tilanmukaisesti säädettävä himmennin 15 (13b), jonka kuva on projisoitavissa säteenjakoelementin (12/43) avulla taittoelementin (11/50) suunnassa samoin kuin sähköoptisen etäisyysmittarin tähtäysoptiikan suunnassa.

8. Patenttivaatimuksen 4 mukainen yökatselulait- 20 teistoon sovitettava sähköoptinen etäisyysmittari, tunnettu siitä, että heijastuslaitteistoon kuuluu näyttö (14) informaatioiden esittämistä varten, jonka kuva on projisoitavissa säteenjakoelementin (12/43) avulla taittoelementin (11/50) suunnassa samoin kuin sähköoptisen .·, 25 etäisyysmittarin tähtäysoptiikan suunnassa.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen yökatselulait-teistoon sovitettava sähköoptinen etäisyysmittari, tunnettu siitä, että näyttönä (14) on digitaalinen näyttöyksikkö.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen yökatselulait- ( teistoon sovitettava sähköoptinen etäisyysmittari, tunnettu siitä, että digitaalisen näyttöyksikön , avulla on esitettävissä informaatiota, jota sähköoptisen etäisyysmittarin mittauselektroniikka tuottaa. 10 1 08367

11. Vähintään yhden edellä mainitun patenttivaati muksen mukainen yökatselulaitteistoon sovitettava sähkö-optinen etäisyysmittari, tunnettu siitä, että sähköoptisessa etäisyysmittarissa on liitoselementit (3, 5 4) sen kiinnittämiseksi irrotettavasti yökatselulaitteis- J toon (6).

12. Vähintään yhden edellä mainitun patenttivaati muksen mukainen yökatselulaitteistoon sovitettava sähkö-optinen etäisyysmittari, tunnettu siitä, että 10 sähköoptisena etäisyysmittarina on laseretäisyysmittari (1).

13. Yökatselulaitteisto, tunnettu vähintään yhden edellä mainitun patenttivaatimuksen mukaisen sähköoptisen etäisyysmittarin kanssa muodostetusta yhdis- 15 telmästä.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen yökatselulaitteisto, tunnettu sen sovittamisesta ampuma-aseeseen. 11 1 08367