DE2224324C2 - Visiergerät mit einem Fernrohr zur Beobachtung eines Zieles - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Visiergerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem solchen Visiergerät wird durch das Fernrohr gleichzeitig das Ziel und ein durch einen Kollimator in den Strahlengang eingeblendetes Fadenkreuz oder dergleichen beobachtet Der Kollimutor legt die optische Achse des Visiergerätes fest Mit dem Kollimator ist ein optisches Gerät wie ein Goniometer oder ein Entfernungsmesser starr verbunden. In dem Strahlengang zwischen Fernrohr und Kollimator ist schrägstehend ein halbdurchlässig^ Spiegel oder dergleichen angeordnet, der die vom Ziel kommende Strahlung zum einen Teil über einen nachgeordneten Umlenkspiegel zu dem optischen Gerät durchläßt und zum anderen Teil zum Fernrohr reflektiert. Der halbdurchlässige Spiegel und der Umlenkspiegel sind relativ zueinander fest angeordnet, so daß sie ihre relative Lage nicht verändern.

Bei einem solchen Visiergerät ist es erforderlich, daß der Umlenkspiegel und der halbdurchlässige Spiegel starr mit dem Kollimator und dem optischen Gerät verbunden sind, da bei einer Relativdrehung der Spiegel zu dem optischen Gerät um eine Achse, die der Richtung der vom Ziel kommenden Strahlung entspricht, dieses optische Gerät nicht mehr auf das Ziel einstellbar ist

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Visiergerätes der eingangs genannten Art, bei dem die Spiegel nicht mit dem Kollimator bzw. mit dem optischen Gerät starr verbunden sein müssen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst

Eine andere Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 4 angegeben.

Bei dem erfindungsgemäßen Visiergerät ist gewährleistet daß auch bei einer Relativdrehung der Spiegel zu dem optischen Gerät um eine Achse, die der Richtung des Ziels entspricht, der von dem Umlenkspiegel reflektierte Lichtstrahl stets auf das optische Gerät gerichtet ist, da der durch die Verdrehung der Spiegel verursachte Ablenkfehler durch die zweifache Reflexion an dem Dachflächenpaar bzw. an den reflektierenden Flächen des Dove-Prismas kompensiert wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung näher erläutert In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines herkömmlichen Visiergerätes ohne Kollimator, bei dem alle Elemente starr miteinander verbunden sein müssen;

F i g. 2 eine schematische Ansicht eines Visiergerätes der eingangs erläuterten Art;

F i g. 3, 4 und 5 schematische Ansichten zur Erläuterung verschiedener Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Visiergerätes; und

Fig.6 und 7 Ansichten zur Erläuterung der Wirkungsweise des erfindungsgemäSen Visiergerätes.

Die einfachste Anordnung für die Zuordnung eines Fernrohrs V zu einem anderen optischen Gerät C (beispielsweise einem Goniometer), das möglichst genau die optische Achse des Visiergeräts definiert, ist in F i g. 1 schematisch dargestellt. Diese Figur zeigt:

— das Fernrohr V, das ein Fadenkreuz R enthält, das die gesuchte optische Achse bestimmt;

— das zweite optische Gerät C (beispielsweise ein Goniometer);

— eine planparallele Platte L, die das von dem anvisierten Ziel O kommende Licht zu dem Visiergerät durchläßt und einen bestimmten Anteil der von dem anvisierten Ziel kommenden Strahlung um 90° zu dem Goniometer ablenkt

Damit ein solches System brauchbar ist, muß es vollkommen starr eingestellt sein, d.h., daß die gegenseitige Lage der Elemente L und G festgelegt sein muß, da jede unbeabsichtigte Verschiebung, beispielsweise des Goniometers G, den richtigen Betrieb der Anordnung beeinträchtigt.

Das Schema einer anderen Zuordnung von optischen Geräten ist in Fig. 2 dargestellt; diese Figur zeigt wieder das anvisierte Ziel O, das Fernrohr K einen Kollimator C, der dazu bestimmt ist, die optische Achse des Systems mit großer Präzision zu bestimmen, ein weiteres optisches Gerät C (beispielsweise ein Gonio-

meter), eine planparallele Platte Z, die einen Teil der vom Ziel O kommenden Strahlung durchläßt und den anderen Teil der Strahlung zum Fernrohr 7 reflektiert, und einen Spiegel M, der die vom Ziel O kommende und durch die planparallele Platte L hindurchgehende Strahlung zum Gerät G reflektiert Für den richtigen Betrieb dieses Systems (Kopplung zwischen C und G) sind der Kollimator Cund das Gerät G fest miteinander verbunden. Eine solche Anordnung ist weniger kritisch als diejenige von Fig. 1, da sie Verstellungen der von den Teilen Cund G gebildeten Anordnungen relativ zu dem Fernrohr V zuläßt, vorausgesetzt, daß diese Verstellungen um eine Achse erfolgen, die senkrecht zu der Zeichenebene steht Dagegen erlaubt sie keine Verstellungen der Anordnung C-G relativ zum Fernrohr Vum eine in der Zeichenebene liegende Achse (beispielsweise die Achse X-X'), da bei einer solchen Verstellung das optische Gerät G nicht mehr auf das Ziel O gerichtet werden kann.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß man eine Anordnung dieser Art dadurch noch weniger kritisch machen kann, daß zwischen das Fernrohr Vursd die von den beiden fest miteinander verbundenen optischen Geräten Q G gebildete Anordnung ein optischer Trieder eingefügt wird. Ausführungsbeispiele einer solchen Anordnung sind in F i g. 3,4 und 5 gezeigt Diese Figuren zeigen jeweils:

— das anvisierte Ziel C-,

— das Fernrohr V;

— die beiden fest miteinander verbundenen anderen optischen Geräte C und G (beispielsweise einen Kollimator und ein Goniometer);

wobei jeweils zwischen die Anordnung C— Geinerseils und das Fernrohr V andererseits der »optische Trieder« eingefügt ist

Bei der Ausführungsform von F i g. 3 ist der optische Trieder durch ein Dachkantprisma mit einem reflektierenden Dachflächenpaar gebildet, das einen Scheitelwinkel 7" von 90° hat, und durch eine Strahlenteilerfläche 5, deren Ebene senkrecht zur Dachkante des Prismas steht.

In Fig.4 ist der Trieder durch zwei zueinander senkrechte Platten (eine Strahlenteilerplatte L und einen Spiegel M) sowie durch ein Dove-Prisma W gebildet, dessen reflektierende Fläche senkrecht zu der (fiktiven) Schnittlinie der Platten L und Msteht

Bei der Ausführungsform von F i g, 5 ist der Trieder durch eine halbdurchlässige Platte L und durch ein Prisma P mit einem Scheitelwinkel von 90° gebildet, wobei die Dachkante des Prismas senkrecht zu der Ebene der Platte L steht Bei dieser Ausführungsform ist in den Weg der vom anvisierten Ziel O kommenden Lichtstrahlen noch eine dichroitische Platte L' eingefügt, welche die Aufgabe hat die vom Ziel O kommenden und durch die Platte L hindurchgehenden sowie die vom Gerät Ckommenden und an der Platte L reflektierten Lichtstrahlen zu dem Fernrohr V zu reflektieren und die Infrarotstrahlen durchzulassen.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Visiergerätes ist in den Fig.6 und 7 veranschaulicht Diese Figuren zeigen eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Visiergerätes in einer Betrachtungsrichtung, die in F i g. 2 der Einfallsrichtung des von dem Ziel kommenden Strahls entspricht
Wenn die miteinander starr verbundenen Spiegel L und Mum die Achse X-X'xsm einen Winkel α verdreht werden, so führt die an dem Spier^/i. M reflektierte Strahlung entsprechend der gestrichelten I jnie von dem Goniometer G fort, so daß dieses nicht mehr auf das Ziel gerichtet ist Wird jedoch anstelle des Spiegels M ein Dachflächenpaar gemäß der in Fig.3 gezeigten Ausführv'iigsform verwendet so wird durch die zweifache Umlenkung des Strahls erreicht daß die vom Ziel kommende, durch den halbdurchlässigen Spiegel L hindurchgelassene Strahlung nach zweifacher Reflexion an dem Dachflächenpaar längs der punktierten Linie auf das Goniometer G gerichtet ist F i g. 7 veranschaulicht wie bei der in F i g. 4 gezeigten Ausführungsform durch Einfügung eines Dove-Prismas in den Strahlengang zwischen dem halbdurchlässigen Spiegel L und dem Kollimator C die gewünschte Korrektur erreicht wird.

Das Fernrohr Vkann jedes beliebige System sein, das

ein Bild des anvisierten Ziels liefert; es handelt sich beispielsweise um ein optisches Fernrohr oder ein beliebiges elektrooptisches System. Das optische Gerät C kann ein beliebiges Gerät sein, das eine optische Visierachse bestimmen kann; in den meisten Fällen wird ein Kollimator verwendet. Das optische Gerät G kann jedes beliebige optische oder elektrooptische Gerät sein, vorzugsweise ein Goniometer, ein elektruoptischer Entfernungsmesser oder eine Beleuchtungsvorrichtung, die zur Bezeichnung eines Ziels dient (beispielsweise ein Laser-Markierer).

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche;

1. Visiergerät mit einem Fernrohr zur Beobachtung eines Zieles und mit einem Kollimator, der die optische Achse des Visiergerätes festlegt und mit einem optischen Gerät wie einem Goniometer oder Entfernungsmesser starr verbunden ist, wobei im Strahlengang zwischen Fernrohr und Kollimator schrägstehend ein halbdurchlässiger Spiegel oder dgL angeordnet ist, der die vom Ziel kommende Strahlung zum einen Teil über einen nachgeordneten Umlenkspiegel zu dem optischen Gerät durchläßt und zum anderen Teil zum Fernrohr reflektiert, wobei die beiden Spiegel ihre relative Lage nicht ändern, dadurch gekennzeichnet, daSder '=5 Umlenkspiegel als Dachflächenpaar mit zwei unter 90" zueinander stehenden Spiegelflächen ausgebildet ist

2. Visiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dachflächenpaar von gegebenen- falls veispiegelten Prismenflächen gebildet ist

3. Visiergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die halbdurchlässige Spiegelfläche ebenfalls an einem Prisma angebracht ist

4. Visiergerät mit einem Fernrohr zur Beobachtung eines Zieles und mit einem Kollimator, der die optische Achse des Visiergerätes festlegt und mit einem optischen Gerät wie einem Goniometer oder Entfernungsmesser starr verbunden ist wobei im Strahlengang zwischen Fernrohr und Kollimator schrägstehend ein halbdurchlässiger Spiegel oder dgL angeordnet ist, der die vom Ziel kommende Strahlung zum eine.n Teil ßher einen nachgeordneten Umlenkspiegel zu dem optischen Gerät durchläßt und zum anderen Teil zu^. Fernrohr reflektiert, wobei die beiden Spiegel ihre relative Lage nicht ändern, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang zwischen dem halbdurchlässigen Spiegel und dem Kollimator ein Dove-Prisma angeordnet ist, dessen reflektierende Fläche senkrecht zur fiktiven -»o Schnittlinie von halbdurchlässigem und umlenkendem Spiegel verläuft

5. Visiergerät nach einem der Ansprüche 1 bii 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Weg der vom anvisierten Ziel kommenden Strahlung eine dichroitische Platte eingefügt ist.