DE2060519A1

DE2060519A1 - Device for focusing a target light

Info

Publication number: DE2060519A1
Application number: DE19702060519
Authority: DE
Inventors: Gerhard Schoene
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1970-12-09
Filing date: 1970-12-09
Publication date: 1972-06-22
Also published as: DE2060519B2; BE776168A; DE2060519C3; CH544282A; NL7116833A

Description

"Einrichtung zum Scharfstellen eines Zielscheinwerfers" Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum unmittelbaren Richten einer Waffe auf ein Ziel mit Hilfe eines mit der Schußrichtung der Waffe gekoppelten Lichtstrahls scharfer Bündelung, wobei ein in der Szene erzeugter Lichtfleck durch ein Sichtgerät beobachtbar ist."Device for focusing a target light" The invention relates to a device for the direct aiming of a weapon at a target With the help of a beam of light coupled with the firing direction of the weapon with a sharp focus, wherein a light spot generated in the scene can be observed through a viewing device.

Das Richten einer Waffe, beispielsweise eines Geschützes oder der Waffe eines Panzers, auf ein Ziel erfolgt üblicherweise in der Art, daß eine geräteinterne Zielmarke eines mit der Waffe starr verbundenen Zielfernrohres mit dem Ziel zur Deckung gebracht wird. Da diese Zielfernrohre im allgemeinen nur bei Tageslicht verwendbar sind, müssen, um auch bei Nacht schießen zu können, Nachtsichtgeräte mit auf die Tages-Zielfernrohre justierten Zielmarken vorgesehen sein. Eine solche Justierung ist iedoch nur bei besonderen Lichtbedingungen, nämlich nur in der Dämmerung während kurzer Zeit durchführbar, wenn mit dem Tages-Zielfernrohr gerade noch und mit dem Nachtsichtgerät gerade schon beobachtet werden kann. Daraus ist ersichtlich, daß das Zielen und Schießen mit solchen Waffen in der Dunkelheit besonderen Schwierigkeiten und Unsicherheitsfaktoren ausgesetzt ist, besonders auch deshalb, da die Nachtsichtgeräte wegen ihrer Verwendung als Rundumsichtgeräte im allgemeinen nicht starr mit dem Waffenrohr gekoppelt sind und ihre Zielmarken daher häufiger justiert werden müßten, als es aus dem oben geschilderten Grunde möglich ist.The aiming of a weapon, for example a cannon or the The weapon of a tank aimed at a target is usually carried out in the manner that an internal weapon Target mark of a telescopic sight rigidly connected to the weapon with the aim of Cover is brought. Since these riflescopes generally only work in daylight night vision devices must be used in order to be able to shoot at night be provided with target marks adjusted to the daytime riflescopes. Such However, adjustment is only possible under special lighting conditions, namely only in twilight can be carried out for a short time if the daytime riflescope is just about and can just be observed with the night vision device. It can be seen from this that aiming and shooting with such weapons in the dark is special trouble and uncertainty factors is exposed, especially because of the night vision devices because of their use as all-round vision devices generally not rigid with the Weapon barrel are coupled and their target marks would therefore have to be adjusted more frequently, than is possible for the reason described above.

Es sind bereits mehrere Vorschläge vorgelegt worden, die sich mit der Lösung dieses Problems befassen. In diesen Vorschlägen wird als Sichtgerät ein an sich bekanntes Nachtsichtgerät und als Lichtsender ein an sich bekannter Laserimpulssender empfohlen, mit dessen Hilfe gleichzeitig in bekannter Weise Entfernungsmessungen durchgeführt werden können.Several proposals have already been made to deal with deal with solving this problem. In these proposals, a viewing device is used as a night vision device known per se and a laser pulse transmitter known per se as a light transmitter recommended, with the help of which distance measurements at the same time in a known manner can be carried out.

Es ist zwar schon bekannt, beispielsweise zum Zwecke der Trefferermittlung bei militärischen Manövern, mit den Schußvorrichtungen gekoppelte optische Sender zu verwenden, mit denen sozusagen "ersatzweise" geschossen wird, und zwar auf mit fotoelektrischen Sensoren versehene Zielobjekte. Hierbei dient der Laserstrahl jedoch nicht als Zielmarkierung für das spätere Verschießen scharfer Munition, sondern direkt als Manövermunition.It is already known, for example for the purpose of finding hits in military maneuvers, optical transmitters coupled to the firing devices to use, with which, so to speak, "alternatively" is shot, namely with target objects provided with photoelectric sensors. Here, however, the laser beam is used not as a target marker for later firing live ammunition, but directly as maneuver ammunition.

Ferner ist es bekannt, Laser, insbesondere Impulslaser, als Entfernungsmesser zu verwenden.It is also known to use lasers, in particular pulsed lasers, as range finders to use.

Schließlich ist das sog. Gated-Viewing-Prinzip bekannt, mit dem unter Zuhilfenahme eines Impuls-Lichtsenders, vorzugsweise eines Impulslasers und eines impulsgesteuerten Licht empfängers die Beobachtung von Zielen in einem wählbaren Entfernungsbereich vom Lichtsender bzw. -empfänger ermöglicht wird. Dies geschieht dadurch, daß der Lichtempfänger nur dann kurzzeitig zum Empfang freigegeben wird, wenn der vom Sender ausgesandte und aus einem interessierenden Zielbereich reflektierte kurze Lichtimpuis auf den Empfänger trifft.Finally, the so-called gated viewing principle is known with which below With the help of a pulse light transmitter, preferably a pulse laser and one pulse-controlled light receiver allows the observation of targets in a selectable Distance range from the light transmitter or receiver is made possible. this happens in that the light receiver is only released for reception for a short time, if the transmitted by the transmitter and reflected from a target area of interest short light impulses hit the receiver.

Es hat sich nun gezeigt, daß ein Lichtfleck, der mit Hilfe eines Lichtsenders auf einem Zielobjekt erzeugt wird, nicht ausreicht, um ein gutes Trefferergebnis zu erzielen. Der Lichtfleck hat etwa bei einem in 1000 m Entfernung sich befindlichen Zielobjekt einen Durchmesser von 4 mX 4 . Es besteht jedoch die Forderung, daß die Zielgenauigkeit 0,1- betragen soll.It has now been shown that a light spot, which with the help of a light transmitter generated on a target object is not enough to get a good hit result to achieve. The light spot has about one located at a distance of 1000 m Target object a diameter of 4 mX 4. However, there is a requirement that the Target accuracy should be 0.1.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Zielmarkierung zu schaffen, die sowohl den gestellten Forderungen entspricht, als auch ohne erheblichen technischen Mehraufwand sich an die bisher vorgeschlagenen Einrichtungen anlehnt.The invention is therefore based on the object of a target marking to create that both meets the demands made, as well as without significant additional technical effort is based on the previously proposed facilities.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Lichtfleck die Form einer Zielmarke besitzt, die in Abhängigkeit von der jeweiligen Entfernung selbsttätig scharf einstellbar ist. Dabei kann die Zielmarke durch eine mit Dauerlicht als auch mit Pulslicht beaufschlagte Spaltblende erzeugt werden. Auch die Verwendung von entsprechend angeordneten Glühfäden mit Dauerlicht ist möglich. Es ist jedoch auch denkbar, die Zielmarke durch entsprechend angeordnete Laser-Dioden zu erzeugen.To solve this problem it is proposed according to the invention that the light spot has the shape of a target, which depends on the respective Distance is automatically sharply adjustable. The target mark can be replaced by a slit diaphragms acted upon by continuous light as well as pulsed light can be generated. The use of appropriately arranged filaments with permanent light is also possible. However, it is also conceivable to use appropriately arranged laser diodes to mark the target to create.

Um eine dem jeweiligen Entfernungsbereich angepaßte, scharf eingestellte Zielmarke auf dem Zielobjekt zu erhalten, wird weiterhin vorgeschlagen, die Brennweiten der Optiken des Lichtsenders und/oder des Lichtempfängers in Abhängigkeit der jeweiligen Entfernung zu verstellen. Die Verstellung der Optiken des Lichtsenders und des Licht empfängers kann dabei in Abhängigkeit von durch eine Entfernungsmeßeinrichtung gewonnenen Signalen erfolgen, die einen Stellantrieb beaufschlagen. Bei der Verwendung des Gated-Viewing-Verfahrens, kann das Stellsignal unmittelbar aus der ermittelten Zeitverzögerung gewonnen werden.To a focus adjusted to the respective distance range To get the target mark on the target object, it is also suggested to use the focal lengths the optics of the light transmitter and / or the light receiver depending on the respective To adjust the distance. Adjusting the optics of the light transmitter and the light receiver can be obtained as a function of a distance measuring device Signals take place that act on an actuator. When using the Gated viewing method, the control signal can be obtained directly from the determined time delay be won.

Außer den bekannten Vorteilen, daß keine Beeinflussung der Zielerkennbarkeit durch ein eingespiegeltes Zielkreuz und eine Information über die Zielentfernung erfolgt, liegt der Hauptvorteil der Erfindung darin, daß die Möglichkeit des Zielens auf 0,1- in jeder Stellung des Sichtgerätes gegeben ist. Außer der reinen Markierung des Zielobjektes wird dieses zusätzlich durch die Einrichtung nach der Erfindung beleuchtet.Besides the well-known advantages that it does not affect the recognizability of the target through a mirrored target cross and information about the target distance takes place, the main advantage of the invention is that the ability to aim is given to 0.1 in every position of the display device. Except for the pure marking of the target object, this is additionally achieved by the device according to the invention illuminated.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung schematisch dargestellt.An exemplary embodiment according to the invention is shown schematically in the drawing shown.

Die Einrichtung nach der Zeichnung arbeitet nach dem Gated-Viewing-Verfahren. Die am Ausgang eines Triggers 1 entstehenden Signale werden über eine Leitung 2 einem Laser-Netzgerät 3 zugeführt. Das Impulsgerät 4 bringt die Signale aus dem Netzgerät 3 in eine zum Betrieb der Laser-Dioden 5 geeignete Form.The facility according to the drawing works according to the gated viewing method. The signals arising at the output of a trigger 1 are transmitted via a line 2 a laser power supply 3 supplied. The pulse device 4 brings the signals from the Power supply 3 in a form suitable for operating the laser diodes 5.

Die Lichtimpulse von den Laser-Dioden 5, die beispielsweise in Form eines Zielkreuzes angeordnet sind, werden einer Senderoptik zugeführt, die a) die Aufgabe hat, das unter einem Gesamtwinkel von ca 50° emittierte Licht zu bündeln und b) den Lichtemitter 5 scharf abzubilden. Der Lichtemitter 5 ist mit einer nicht dargestellten Waffe gekoppelt. Die Dauer der vom Lichtemitter 5 ausgehenden Impulse beträgt etwa 100 ns Halbwertsbreite.The light pulses from the laser diodes 5, for example in the form a target cross are arranged, a transmitter optics are fed, which a) the The task is to focus the light emitted at a total angle of approx. 50 ° and b) to image the light emitter 5 in focus. The light emitter 5 is not with one shown weapon coupled. The duration of the pulses emanating from the light emitter 5 is about 100 ns half width.

Die Signale des Triggers1 werden gleichzeitig einer Verzögerungseinrichtung 7 zugeführt, die in der Lage ist, eine einstellbare Verzögerungszeit von 100 ns bis 20/us durchzuführen.The signals of the trigger1 are simultaneously a delay device 7, which is able to set an adjustable delay time of 100 ns up to 20 / us.

Die Impulse aus dem Verzögerungsglied 7 beaufschlagen ein Thyristorzündgerät 8, dessen Zündimpulse auf eine Thyristorschaltanordnung und einen Hochspannungstransformator 9 einwirken. Die Ausgangsimpulse dieser Anordnung 9 werden den beiden Vorröhren 10 und 11 im Lichtempfänger zugeführt. Die vom Zielobjekt reflektierten Lichtimpulse gelangen in eine Empfängeroptik 12 und über die Vorröhren 10 und 11 in eine Fernsehpatrone 13 und können in einem Monitor 14 zur Darstellung gebracht werden.The pulses from the delay element 7 act on a thyristor ignition device 8, its ignition pulses to a thyristor switching arrangement and a high-voltage transformer 9 act. The output pulses of this arrangement 9 are the two pre-tubes 10 and 11 fed in the light receiver. The light pulses reflected from the target object get into a receiver optics 12 and via the pre-tubes 10 and 11 into a television cartridge 13 and can be displayed in a monitor 14.

Von der Verzögerungseinrichtung 7 wird in an sich bekannter Weise ein elektrisches Signal über die Zielentfernung abgegeben, das über einen Signalwandler 15 und einen Verstärker 16 einem Stellmotor 17 zugeführt wird. Der Stellmotor 17 kann mechanisch, beispielsweise über eine Zahnstange sowohl auf die Senderoptik 6 als auch auf die Empfängeroptik 12 einwirken, so daß die Brennweite bzw. die Gegenstandsweite des Lichtsenders und/oder die Bildweite des Lichtempfängers in Abhängigkeit von der Entfernung verstellbar ist. Diese Veränderung der Optiken ist durch die beiden Doppelpfeile angedeutet.The delay device 7 is in a manner known per se an electrical signal is emitted over the target range via a signal converter 15 and an amplifier 16 is fed to a servomotor 17. The servomotor 17 can mechanically, for example via a rack, on both the transmitter optics 6 and act on the receiver optics 12, so that the focal length or the object distance of the light transmitter and / or the image distance of the light receiver as a function of the distance is adjustable. This change in optics is due to the two Double arrows indicated.

Die Wirkungsweise der Einrichtung nach der Erfindung ist folgende. Ist in der beobachteten Szene ein Zielobjekt erkannt worden, so wird der Lichtsender 5 auf dieses Objekt eingestellt.The operation of the device according to the invention is as follows. If a target object has been recognized in the observed scene, the light transmitter becomes 5 set on this object.

Auf dem Zielobjekt wird die jeweilige Konfiguration der Laser-Dioden im Lichtsender 5 abgebildet. Die vom Zielobjekt reflektierten Impulse werden von dem Lichtempfänger aufgenommen und im Monitor 14 dargestellt. Ein den Entfernungsbereich des Zielobjektes vom Standort des Lichtsenders angebendes Stellsignal veranlaßt den Stellmotor 17, die Senderoptik 6 und die Empfängeroptik 12 auf die ermittelte Entfernung einzustellen. Damit wird eine Scharfeinstellung der Zielmarke auf dem Zielobjekt und die geforderte hohe Zielgenauigkeit. erreicht.The respective configuration of the laser diodes is displayed on the target object shown in light transmitter 5. The impulses reflected by the target object are from added to the light receiver and displayed in the monitor 14. A the distance range of the target object from the location of the light transmitter indicating the actuating signal the servomotor 17, the transmitter optics 6 and the receiver optics 12 on the determined Distance to adjust. This will focus the target mark on the Target object and the required high level of accuracy. achieved.

Anstelle der vorbeschriebenen Ausführungsform ist es auch denkbar, eine Spaltblende mit Dauerlicht oder Puls leicht zu beaufschlagen und das Stellsignal für die Scharfeinstellung der Sender- und Empfängeroptik aus einer besonderen Entfernungsmeßeinrichtung zu gewinnen.Instead of the embodiment described above, it is also conceivable a slit diaphragm with continuous light or pulse lightly applied and the control signal for focusing the transmitter and receiver optics from a special distance measuring device to win.

Claims

Device for the direct aiming of a weapon at a target With the help of a beam of light coupled with the firing direction of the weapon with a sharp focus, a light spot generated in the scene can be observed through a viewing device, characterized in that the light spot has the shape of a target mark which is automatically sharpened depending on the respective distance.

2.) Device according to claim 1, characterized in that the target mark is generated by a slit diaphragm illuminated with continuous light.

3.) Device according to claim 1, characterized by the use of appropriately arranged filaments with continuous light.

4.) Device according to claim 1, characterized in that the slit diaphragm pulsed light is applied to generate the target mark.

5.) Device according to claim 1, characterized by accordingly arranged laser diodes to generate a target mark.

6.) Device according to claims 1 to 5, characterized in that that the focal length or the object distance of the light transmitter and / or the image distance the light receiver can be adjusted depending on the distance.

7.) Device according to claim 6, characterized in that (ll Adjustment of the optics as a function of Vll by a distance measuring device won Signals that act on an actuator.

8.) Device according to claim 1 when using the gated viewing method, characterized in that the control signal for the optics from the set Time delay is obtained immediately.

L e r s e i t e