DE2150570B2 - Anordnung bei Reflexvisieren für Flugzeuge - Google Patents

Description

(a) das Periskop (22) von einem massiven, aus /v/ei Teilprismcn aufgebauten prismatischen Glaskörper gebildet ist, der an seinen Stirnseiten die zueinander parallelen, zur Längsachse des

Glaskörpers geneigten Spiegelflächen (23, 24) bildet, und

(b) der Strahlenteiler (30) von einer strahlenteilenden Killschicht zwischen den aneinanUergrenzenden Flächen der Teilprismen gebildet ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden dem Faseroptikbündel (16) zugeordneten Objektive (15, 17) zur Abbildung des Fadenkreuzes und zur Abbildung im Unendlichen von je einem Cooke-Triplet (27,32) gebildet sind.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung bei Reflrtvisieren für Flugzeuge nach dem Oberbegriff des Patenanspruchs 1.
Bei Kampfflugzeugen sind üblicherweise die vcrschiedenen Waffen wie Kanonen, Bomben, Lenkgeschosse oder Raketen in fester Lage relativ zur Achse des Flugzeugs gehalten. Die Ausrichtung der Waffen auf ein gewähltes Ziel durch den Piloten erfolgt dadurch, daß das Flugzeug auf das Ziel ausgerichtet wird. Diese

2^r> Ausrichtung erfolgt mittels eines Reflexvisiers. Das Reflexvisier enthält ein Fadenkreuz z. B. in Form gekreuzter Fäden oder eines Systems von konzentrischen Ringen. Dieses Fadenkreuz wird mittels eines Visierobjektivs im Unendlichen abgebildet und über

Hi einen Strahlenteiler, d. h. einen in der Sichtlinie des Piloten angeordneten tcildurchlässigen Spiegel, in das Gesichtsfeld des Piloten eingespiegelt. Der Pilot sieht dann in der gleichen Ebene im optisch Unendlichen ein Ziel vor dem flugzeug und das diesem Ziel überlagerte

»'■ Bild des Fadenkreuzes. Ein [ euerleit- und Richisysicm bewegt das Fadenkreuz und damit Jas im Unendlichen erzeugte Bild des Fadenkreuzes so relativ zu der Achse des Flugzeuges, dall Vorhallwinkel und Gl.adefaktoren kompensiert werden. Wenn somit der Pilot ein Ziel

w visuell fluchtend mil dem Zentrum des Fadenkreuzes sieht, dann ist das Flugzeug richlii; ausgerichtet, so daß die betretende Waffe das Ziel trifft.

Es ist bekannt, für Übiings- und Kontrollflug/.eiige in das Flugzeug eine pholographische Kamera einzubau-

*^r> en. durch welche ein dem Blick durch das Fadenkreuz entsprechendes Bild photographiert wird (I !S-PS 3Ο57 2">8). Statl der Waffe kann dann die Kamera ausgelost werden, und die erzeugte Aufnahme gestattet eine Kontrolle, ob der Pilot das Flugzeug zu diesem

v> Zeilpunkt richtig auf das Ziel ausgerichtet hatte. Bei der bekannten Anordnung ist der objeklseilige Strahlen gang der Kamera über ein Periskop geleitet, welches in das Cockpit hineinragt und mit seinem Einladende in der Nähe des Kopfes des Piloten angeordnet ist und über

v> die Schulter des Piloten »hinwegsieht«. Der objektscitige Strahlengang der Kamera verläuft dabei durch den in der Sichtlinie des Piloten angeordneten Strahlenteiler hindurch. Die Kamera »sieht« wie der Pilot durch den Strahlenteiler hindurch das angepeilte Ziel sowie über

f>o des Strahlenteiler das im Unendlichen erzeugte virtuelle Bild des Fadenkreuzes.

Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß das Periskop die Sicht des Piloten nach einer Seite behindert und zusammen mit der Kamera einen

M unverhältnismäßig großen Teil des ohnehin begrenzten Raumes im Cockpit des Flugzeuges einnimmt. Auch erfordert die bekannte Anordnung einen erheblichen Aufwand an optischen Gliedern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit im Vergleich zum Stand der Technik einfachen Mitteln und ohne Behinderung des Piloten ein photographisches Bild des Gesichtsfeldes des Piloten mit dem Ziel und dem überlagerten Fadenkreuzbild zu erzeugen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Nach der Erfindung wird somit von der Kamera nicht unmittelbar das Bild mit Ziel und Fadenkreuz aufgenommen, das der Pilot durch den Strahlenteiler hindurch sieht. Vielmehr nimmt die Kamera das Gesichtsfeld auf, ohne daß der objektseitige Strahlengang der Kamera durch diesen Strahlenteiler hindurchtritt. Die Kamera kann daher so räumlich günstiger außerhalb des Cockpits, z. B. im Nasenieil des Flugzeugs, angeordnet sein, daß sie den Piloten nicht behindert. Das (ggf. relativ zu dem Flugzeug bewegte) Fadenkreuz allein wird unmittelbar aus einem Teil des parallelen Strahlenganges zwischen Visicrobjekiiv und Strahlenteiler ausgespiegelt und über eine Faseroptik und einen weiteren Strahlenteiler in den Strahlengang der Kamera eingespiegelt, wobei sich für die Kamera mit dem direkt über die Faseroptik eingespiegelten Fadenkreuz das gleiche Bild von Ziel und Fadenkreuz ergibt wie es der Pilot über den in seinem Gesichtsfeld angeordneten Strahlenteiler sieht. Das Cockpit bleibt somit von der Kameraanordnung vollständig frei. Da über die Faseroptik nur das Fadenkreuz, und nicht etwa das gesamte Gesichtsfeld des Piloten mit dem Ziel, übertragen zu werden braucht, kann eine einfache Faseroptik mit relativ geringer Auflösung verwendet werden.

Faseroptiken sind an sich natürlich in vielen Formen bekannt. Es ist auch bekannt, an unzugänglichen Stellen befindliche Bildträger, wie Phoioplaitcn oiler Filme für Registrierzwecke, dadurch mit einer Markierung. /. B. mit Zahlen, zu versehen, daß zwischen einer frei zugänglich angeordneten, zur Aufnahme der zur Kennzeichnung notwendigen Information dienenden beleuchteten Flache und dem lichtempfindlichen Bildträger ein zur Bildübertragung dienendes flexibles Glasfaserbündel angeordnet ist (DE-Gbm H 48 835). Fs wird dabei aber nicht in einen objekiseitigen Kamerasirahlengang eine über die Faseroptik übertragene, im I ^!endlichen liegende Markierung e'ngespiegelt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der llnieransprüchc.

Die Erfindung ist nachstehend an Ausfiihrurigsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert:

(•'ig. I ist eine schcmalische Darstellung eines S> stems nach der vorliegenden Erfindung.

I i g. 2 isi eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels dieses Svstc'iis und

I i g. i ist ein vergrößerter Schnitt längs der Linie 3 von F i g. 2.

In der schematischen Darstellung von F i g. 1 wird das System zur Überlagerung des Bildes eines Fadenkreuzes und eines von einer Kamera aufgenommenen Bildes in Verbindung mit einem Visiernbjckliv 10 verwende!, welches ein Bild eines Fadenkreuzes von einem üblichen (nicht dargestellten) Flug/eiigvisicr mittels eines Sirahlentrilers 12 in die Sichtlinie des Flugzeugpiloten projiziert Eine Kamera 13 ist in dem Flugzeug fluchtend mn der Flug/eng- oder Sichtachse gehallert und photographiert ein Gfsirhtsfcld. das dem Gesichtsfeld vor dem Flugzeug entspricht. Das ist die Aussicht, die der Pilot durch das Fadenkreuzbild sieht. Das System enthält eine Spiegellläche 14, die an einem Randteil des Visierobjektivs 10 angeordnet ist und das Fadenkret.zbild, das als paralleles Licht aus dem Visierobjektiv

ί austritt, in ein Objektiv 15 reflektiert, welches das Fadenkreuzbild auf das Ende 16a eines Faseroptikbündels 16 fokussiert.

An dem anderen Ende 16Z) des Faseroptikbündels 16 wird das daraus austretende Fadenkreuzbild durch ein

ίο Objekiiv 17 im Unendlichen abgebildet, welches das Bild wiederum auf einen Strahlenteiler 18 im optischen Strahlengang der Kamera 13 projiziert, so daß das Fadenkreuzbild dem von der Kamera aufgenommenen Zielbild durch deren eigenes Objektiv überlagert wird.

H Die Fig. 2 und 3 stellen eine spezielle Ausführungsform des Systems nach der Erfindung dar, wie es in ein militärisches Kampfflugzeug eingebaut ist. Die Sichtlinie 11 des Piloten ist als eine Linie von dem Auge II;/ des Piloten im Cockpit vorwärts durch den Strahlenteiler 12, ;,uf welches das Fadenkreu/.bild durch das Visierobjektiv 10 projiziert wiu;, und durch die Windschutzscheibe 19 des Flugzeugs .lindurch dargestellt. Unterhalb der Windschutzscheibe 19 unJ der Sichtlinie 11 des Piloten liegt ein mit 20 bezeichneter, im

2Ί wesentlichen horizontaler Blendschutz. In diesem Ausfür.rungsbeispiel ist der objektseitige Strahlengang des Kameraobjektiv^ 21 mittels eines Periskops 22 bis über den Blendenschutz 20 hinausgeführt. Das Periskop 22 besteht vorzugsweise aus einem massiven Glaskörper. welcher eine geneigte Spiegelfläche 23 an seinem oberen Eintrittsende und eine dazu parallele geneigte Spiegelfläche 24 an seinem unteren Ende aufweist. Das Gesichtsfeld der Kamera 13 wird somit durch das Licht bestimmt, welches in das obere Ende des !'eriskops 22

i-> eintritt und nach unten von der Spiegelfläche 23 zu der Spiegelfläche 24 reflektiert wird, von welcher das Licht in die Kamera 13 durch das Kameraobjektiv 21 tritt. Das Gesichtsfeld der Kamera 13, welches durch das Objektiv 21 und den Durchmesser des optischen

■»» .Strahlengangs durch das Periskop 22 bestimmt ist, ist vorieilhafterweisc 8' in vertikaler Richtung und 1 I" in horizontaler Richtung.

Bei dem in F i g. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Fadenkreuzbild, welches aus der

r> Oberseite des Visierobjektivs 10 als oarnllcles Licht austritt, abgelenkt und auf das Eintrittsendc IG;; des optischen Faserbündel 16 durch eine Chrisman-Linsenanordnung 25 fokussiert. D'cse besteht aus einem Prisma 26 mit einer Spiegelfläche 26;/. welche so

'><> ausgerichtet ist. daß sie das Fadenkreuzbild durch ein Cooke-Linsentripl·:! 27 reflektier' Dieses besteht aus einer negativen Linse, die in gleichen Abstünden zwischen einem Paar von positiven Linsen angeordnet ist. ι ic! fokussiert das Bild auf dem Eintrittsende 16;/ des

v"> Faseroptikbündcls über ein Prisma 28 mit einer reflektierenden OLerfliiche 28,/.

Wie am deutlichsten in F i g. 3 dargestellt ist. ist das andere Austrinkende I6i> des Faseroplikbündels 16 so angeordnet, daß es in der Seile eines Gehäuses 29, in

mi welcher das Kameraobjektiv 21 und das Periskop 22 gchalin ι sind, mündet. Das Periskop 22 ist ein aus zwei Teilpnsmen aufgebauter prismatischer Glaske.pcr, der an seinen Stirnflächen die zueinander parallelen, zur Längsachse des Glaskörpers geneigten Spiegelflächen

^h'> 23 und 24 bildet. Der untere Teil des Periskops 22 enthält einen Strahlenteiler 30 in Form einer strahlenteilenden Kittschicht zwischen den ancinandcrgren/enden (lachen der Teilprismen quer zu dem Strahlengang

durch diis Periskop 22 und unter einem Winkel \< >n 40
/u der unteren Spiegelfläche 24 des Periskops 22. Innerhalb des Gehäuses 29 wird das (adenkreu/bild. welches von dem linde 16/) des l'iiseroptikbiiiulels '.uisgchl. auf einen Spiegel 31 geleitet, welcher das HiId durch ein C ookel.inscninplet 12 reflekl bildet das HiId im 1 Itundlichcn ab und pro 11 den Strahlenteiler 30. welcher somit das I adi dem von der Kamera Π über das P aufgenommene Bild überlagert.

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2 Hliiit Z

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   I. Anordnung bei Reflex visieren für Flugzeuge zum Photographieren eines dem Blick durch das Fadenkreuzbild entsprechenden Bildes, enthaltend ein Fadenkreuz,

   ein Visierobjekiiv zur Erzeugung eines Bildes des Fadenkreuzes im Unendlichen,
   einen Strahlenteiler, der geneigt im bildseitigen Strahlengang des Visierobjektivs und in der Sichtlinie des Piloten angeordnet ist und das Fadenkreuz in das Gesichtsfeld des Piloten einspiegclt und

   eine pholographische Kamera, deren Gesichtsfeld nach dem Flugzeug ausgerichtet ist, zum Photographieren eines dem Blick durch das eingespiegelte Fadenkreuz entsprechenden Bildes, dadurch gekennzeichnet, daß

   (a) der Strahlenteiler (12) außerhalb des Sirahlengaß^sder Kamera (13) angeordnet ist,

   (b) ein raseroptikbiip.de! {!6} von dem Visierobjektiv(10)zudcr Kamera (13)geführt ist,

   (c) bildscitig vor einem Teil des Visierobjektivs (10) eine zur optischen Achse des Visierobjektivs (10) geneigte Spiegelfläche (14) angeordnet ist, mittel·, deren ein Teil des parallelen Strahlenganges des Visierobjefttivs (10) ausgespiegelt wird und dem Spiegel (14) ein Objektiv (15) derart zugeordnet Ist, daß ein Bild des Fadenkreuzes auf der Eintrittsflaehe (16;;) des Fascroptikbünclcls( 16) erzeugt wird.

   (d) vorder Austrittsflächc(l6i>)dcs Faseroptikbündels (16) ein dri.tes Objektiv (17) angeordnet ist. durch welches <iie?e Austiillsflache (Ι6Λ) im Unendlichen abgebildet γ .rd, und

   (c) im objcktscitigen Stahlcngang der Kamera (13) ein Strahlteiler (18) derart angeordnet ist. daß das vom dritten Objektiv (17) im Unendlichen erzeugte Bild des Fadenkreuzes in den Strahlengang der Kamera (! 3) cinspicgelbar ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß

   (a) die Kamera (13) in Längsrichtung des Flugzeugs vor dem Cockpit, dem Visicrobjcktiv (10) und dem .Strahlenteiler (12) unterhalb eines sich unter dem vorderen Teil der Windschiit/schei be (19) erstreckenden Blendschut/es (20) angeordnet ist und

   (b) der objcklsciiigc Strahlengang der Kamera (13) über ein sich durch den ßlcndschtit/ (20) crslrecketKics Periskop(22) mit einem Paar.den Stahlengang z-förmig umlenkender Spiegelflächen (23, 24) und durch den vorderen Teil der Windschutzscheibe (19) verläuft.

   i. Anordnung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß der im objektseitigen Strahlengang der Kamera (13) angeordnete Strahlenteiler (30) /wischen den Spiegelflächen (23, 24) des Periskops (22) vorgesehen ist.

   Ί. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß