DE2625081A1

DE2625081A1 - Harmonizing method for optoelectronic instruments - enables individual units to be plugged into instrument system

Info

Publication number: DE2625081A1
Application number: DE19762625081
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Dr Siebecker; Gerhard Dipl Ing Stengel; Wolfgang Weigel; Guenter Wichmann
Original assignee: Eltro GmbH and Co
Current assignee: Eltro GmbH and Co
Priority date: 1976-06-04
Filing date: 1976-06-04
Publication date: 1977-12-08
Also published as: DE2625081B2; DE2625081C3

Abstract

Automatic harmonising system is for several opto-electronic instruments operating in different wavebands. A test mark projector (7) operating in al the wavebands is fixed inside one of the instruments and a goniometer (3) is fixed inside one of the others. The goniometer produces electrical signals representing the deviation of a point target from its optical axis' (2). Optical element in the projector beam path (20) and the beam path (21) of an photodetector (6) use the signals from the goniometer to displace the projector test mark and the screen image so that the test point is imaged at the intersection of the goniometer axis (10) and the goniometer focal plane. The goniometer indicates zero deviation with its axis, which acts as a reference axis for all the other instruments.

Description

Vorrichtung zur automatischen Harmonisierung Automatic harmonization device

mehrerer Geräte Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Harmonisierung mehrerer Geräte, die in verschiedenen Wellenlängenbereichten arbeiten und durch justierbare Halterungen mechanisch miteinander verkoppelt sind. several devices The invention relates to a device for automatic Harmonization of several devices that work in different wavelength ranges and are mechanically coupled to one another by adjustable brackets.

Es ist z.B. aus der DT-AS 23 22 017 bekannt, daß man zur Achsharmonisierung einen Zielmarkenprojektor koverwende: kann. Ferner sind in der Anmeldung P S 2D 50 941.5 Zielmarkenprojektoren für verschiedene Wellenlägen beschrieben, die zur Harmonisierung opto-elektronische. Einheiten innenhalb eines Systems diennen. Diese Einheten sind starr miteinander verbunden. Die Harmonisierung des Systems erfolgt hierbei durch manuelles Einstellen der einzelnen Einheiten auf die Zielmarke des gemeinsamen Zielmarkenprojektors bzw. der Zielmarkenprojektionseinheit.It is known from DT-AS 23 22 017, for example, that axis harmonization can be used use a target projector: can. Furthermore, in the application P S 2D 50 941.5 Target mark projectors for different wavelengths are described that are used for Harmonization of opto-electronic. Units serve within a system. These Units are rigidly connected to one another. The system is being harmonized by manually setting the individual units to the target mark of the common target mark projector or the target mark projection unit.

Von dem deutsch-französischen Waffensystemm MILAN ist außerdem bekannt, mit Hilfe eines breitbandingen Kollimators im Tagsichtkanal und im IR-Goniometer durch das gemeinsame Eintrittsfenster hindurch ein simuliertes Punktziel einzuspiegeln, kso daß Tagsichtkanal und IR-Goniometer unabhängig voneinander abgeglichen werden können, wobei im Sichtkanal die fest eingebaute Strichmarke und im Goniometerkanal das elektrische Ablagesignal zur Harmonisierung herangezogen werden. Die Harmonisierung der beiden Achsen zueinander ist durchgeführt, wenn das im Tagsichtkanal im Strichmarkenzentrum dagestellte Punktziel im IR-Goniometer kein elektrisches Ablagesignal mehr liefert. Diese Harmonisierung erfolgt manuell, eine Überprüfung ist nur unter Vorschalten des Kollimators möglich.It is also known from the Franco-German weapons system MILAN with the help of a broadband collimator in the day vision channel and in the IR goniometer to reflect a simulated point target through the common entry window, kso that day vision channel and IR goniometer are adjusted independently of each other can, whereby the permanently installed line mark in the viewing channel and the goniometer channel the electrical storage signal can be used for harmonization. The harmonization of the two axes to each other is carried out when this is in the day vision channel in the line mark center indicated point target No electrical storage signal in the IR goniometer delivers more. This harmonization is done manually, a review is only possible below Upstream of the collimator is possible.

Eine schnelle automatische Harmonisierung ist nicht erforderlich, weil die Achsharmonisierung durch die feste Verbindung der beiden Kanäle hinsichtlich ihrer konstruktiven Ausführung - auch bei den strengen militarischen Umweltbedingungen - erhalten bleibt und außerdem eine routinemäßige Überprüfung mit Hilfe des Kolimators nur in größeren Zeitabständell erfolgt.Rapid automatic harmonization is not required, because the axis harmonization by the fixed connection of the two channels with regard to their constructive execution - even with the strict military environmental conditions - is retained and also a routine check with the help of the Kolimator only takes place at longer intervals.

Der Erfindung liegt die Aufgabe einer automatischen Harmonisierung der optischen Achser zweier oder mehrerer in unterschiedlischen Wellenlängenbereichen arbeitender opto-elektronischer Geräte zugrunde, die als getrennte Einheiten aufgebaut sind und über spezielle Präzisionshalterungen, z.B. Schwalbeschwanzhalterungen, schnell mechainisch zusammengekoppelt werden können, wobei sich di Qualität der Harmonisierung jederzeit überprüfen lassen soll. Gemäß der ErEindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur automatischen Harmonisierung einer komobinierten Anlage ein an Sich bekannter und iri allein verwendeten Wellenlängenbereichen arbeitender gemeinsamer Prüfmarkenprojektor Verwendung findet, der innerhalb eines der zussamenschal@-baren opto-elektronischen Geräte starr befestigt ist, während in einem anderen dieser Geräte der zu harmonisierenden Anlage ein Goniometer starr bEfest fqt isL, das die Ablage eines Punktzieies von seiner optischen Achse als Ablageinformation in Form von elektrischen Signalen liefert, daß ferner in dem optischen Strahlengang des Prüfmarkenprojektors sowie im optischem Strahlengang des Elektrook@l@rs verstellbare optische Glieder mit B@@changseigenschaften angeordnet sind, mit denen es unter Ausnutzung der Ablageinformation des Goniometers möglich ist, die Prüfmarke des Prüfmarkenprojektors und gleichzeichtig das Leuchtschimbild des Elektrookulars so zu verschieben, daß der Prüfpunkt in dem Durchstoßpunkt der Goniometerachse durch die Goniometerbrennebene abgebildet wird und das Goniometer mit seiner als Bezugsachse für alle optoelektronischen Geräte mit zu harmonisierenden Vsierachsen verwendbaren Goniometeraciise das Ablagesignal "Null" anzeigt.The object of the invention is an automatic harmonization the optical axis of two or more in different wavelength ranges working opto-electronic devices built as separate units and via special precision mounts, e.g. dovetail mounts, can be mechanically coupled together quickly, whereby the quality of the Harmonization should be checked at any time. According to the invention, this becomes The object is achieved in that the automatic harmonization of a comobined Plant a wavelength range that is known per se and is used alone common test mark projector is used, which is within one of the zussamenschal @ -baren opto-electronic equipment is rigidly attached, while in another of these Devices of the system to be harmonized a goniometer rigidly bEfest fqt isL, which the Storage of a point target from its optical axis as storage information in the form of electrical signals supplies that also in the optical path of the Check mark projector as well as adjustable in the optical beam path of the Elektrook @ l @ rs optical members with B @@ changse features are arranged with which it is under It is possible to use the storage information of the goniometer, the test mark of the Check mark projector and at the same time the luminous screen image of the electric eyepiece to move that the checkpoint in the intersection point of the goniometer axis by the goniometer focal plane is mapped and the goniometer with its as the reference axis Can be used for all optoelectronic devices with axes to be harmonized Goniometeraciise displays the offset signal "zero".

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ein optoelektronisches Gerat in vorteilhafter Weise mit Hilfe einer schnell lösbaren Halterung an einer bestehenden opto-elektronischen Anlage montiert werden. Dies ist wegen der von militärischer Seite gemachten Auflagen hinsichtlich der Gewichtsverhätnisse, der Geschwindigkeit beim Zusammenbau und bei der Trennung solcher Geräte sowie einer möglichst stabilen Kopplungsmöglichkeit unter rauhen Umveltbedingungen von Bede-1tung. Der Prüfmarkenprojektor z.I3.stellt eine zusätzliche Einheit dr, die getrennt transportiert werden muß und bei Geräten für die Infanterie den Soldaten mit einen zusätzlichen Traggewicht belastet, wenn man die ertorderliche Überprüfung der Achsharmonisier.lnq nach jedem Stellungswechsel durchführen möchte. Die mechanische Verbindung der zu harmonisierenden Geräte gewährleistet dabei eine grobe Ausrichtung der einzelnen optischen Achsen. Dieselbe ist allerdings bereits so weitgehend, daß sich die dann noch erforderliche Feinharmonisierung auf Winkelverstellungen im Milliradiantbereich beschränkt.In the device according to the invention, an optoelectronic Device in an advantageous manner with the help of a quickly releasable bracket on a existing opto-electronic system. This is because of the military Page made requirements regarding weight ratios, speed when assembling and separating such devices and one that is as stable as possible Coupling possibility under harsh environmental conditions of importance. The check mark projector z.I3. represents an additional unit dr, which must be transported separately and in the case of devices for the infantry, loads the soldier with an additional weight, if you do the required review of the Achsharmonisier.lnq after each change of position want to perform. The mechanical connection of the devices to be harmonized is guaranteed a rough alignment of the individual optical axes. However, it is the same to such an extent that the fine harmonization that is then still required occurs Angular adjustments are limited in the milliradian range.

Die gemeinsame Montageplatte ist nun aber aus Gewichtsgründen so ausgestaltet, daß eine bestehende Achsharmonisierung nach der Abnahme und Wiederanbringung des Gerätes nicht mehr vor handen ist und daß auch bei montiertem Gerät eine Schock-und/oder eine Vibrationsbelastung ebenso wie eine größere Temperaturänderung zu einer Dejustage führen würde. Die Harmonisierung ließe sich dann zwar mit Hilfe des Prüfmarkenprojektors manuell durchführen, wäre jedoch zeitraubend. Als zusätzliche Erschwernis kommt hinzu, daß die beiden Einheiten keine gemeinsame Eintrittsapertur besitzen und der Prüfmarken--projektor deshalb für zwei örtlich getrennte Aperturen ausgebildet sein muß.The common mounting plate is now designed for weight reasons so that an existing axis harmonization after the removal and reinstallation of the Device is no longer available and that even with the device mounted, a shock and / or a vibration load as well as a larger temperature change leading to a misalignment would lead. The harmonization could then be done with the help of the test mark projector manually, however, would be time consuming. As an added complication comes added that the two units do not have a common entry aperture and the Test mark projector must therefore be designed for two spatially separated apertures got to.

Gemäß der Erfindung wird von einem Prüfmarkenprojektor ähnlich dem in der Anmeldung P 25 50 941.5 beschriebenen ausgegangen, der für die in den verschiedenen Wellenlängenbereichen arbeitende Einheit Prüfmarken - z.I-;. Prüfpunkte -liefert, die durch eine gemeinsame Blende im Bildfeld eines gemeinsamen Spiegelobjektives erzeugt werden und durch eine Reihe von optischen Gliedern über die jeweilige Eintrittspupille den zu harmonisierenden opto-elektronischen Geräten zugeführt werden. Bei der in Rede stehenden Vorrichtung wird der Prüfmarknprojektor dem opto-elektronischen Gerät zugeordnet, das auf die bereits vorhandene opto-elekt.onische Anlage aufgeflanscht wird, weil für derlei Anlagen die Auflage besteht, daß die vorhandene Anlage nicht Modifiziert, sondern nur mit einer Halterung für das Zusatzgerät vorgesehen werde darf. Das erfindungsgemäße Prinzip funktioniert auch, wenn der Prüfmarkenproj ektor in die bestehende Anlage integriert und eine zusätzliche Vorrichtung vorgesehen ist, um die Prufmarke in des anzuflanschende Gerät einzuspiegeln. Bezüglich der Automatisierung ist hierbei von Vorteil, daß die bestehende opto-elektronische Anlage einen Tagsichtkanal mit fester Zielmarke und einen Goniometerkanal besitzt. Die beiden Kanäle sind aufeinander harmonisiert, wobei der Goniometerkanal auf den Zielmarken-Zentralpunkt harmonisiert ist und die Ablage von Wärmepunkten nach kartesischen Koordinaten im Bildfeld durch elektrische Signale anzeigt, die unmittelbar zu Verarbeitung für die automatische Harmonisierung herangezogen werden können. Der erfindungsgemäße Lösungsvorschlag läßt sieh aber auch anwenden, wenn man bei einer optischen Anlage ohne Goniometer- die mit einer zweiten Anlage mechanisch gekoppelt und automatisch harmonisiert werden soGl - in die eine Anlage den Prüfmarkenprojektor und in die andere Anlage ein Goniometer integriert, das mit einer der zu harmonisierenden Achsen mechanisch fest verbunden und harmonisiert ist. Dann wird nach dem Lösungsvorschlag die Goniometrische als Bezugsachse für die Harmonisierung verwendet. Das kann dadurch geschehen, daß in dem Prüfmarkenprojektor über eine rückseitig beluchtete Kreislochblende und ein Spiegelobjektiv für alle benutzten Wellenlängen der verschiedenen opto-elektronischen kanäle ein Prüfpunkt ins Unendliche abgebildet wird und die parallelen Strahlenbünden über optische Glieder den jewelligen opto-elektronischen Kanälen zugeführt sowie über die Eintrittspupille wieder als Punkt in der jeweiligen Bildebene ausgebildet werden Die automatische Achsharmonisierung geschieht nun dadurch, daß in den parallelen Strahlengang des Prüfmarkenprojektors ein optisches Drehkeilpaar mcntiert wird, mit dem durch geeignete Verdrehung der beiden Keile gegeneinander eine definierte Winkelablenkung des austretenden Projektionsstrahlenbündels erzielt wird, wenn die Rotationsachse mit der Projektorrachse übereinstimmt. Wenn ghewährleistet ist, daß der Brechungsindex des optischen Keilmaterials für alle benutzten optischen Wellenlängen konstant ist, wird auch die Winkelablenkung gleichgroß, und die Prüfpunkte verschieben sich in allen zu harmonisierenden optischen Kanälen un den gleichen Bildfelwinkel. Bei großen ausgenutzten Wollenlängenbereichen, bei denen die Wellenlänyenabhängigkeit des Brechungsindex bei dem Drehkeilmaterial zu unterschiedlich Winkelablenkungen führen würde, verwendet man für die Winkelablenkung des Projektorsstrahlenbündels zweckmäßigerweise einen Planspiegel mit wellenlängenunabhängigem Reflexionsverhalten, der um zwei senkrecht zueinander stehende Achsen schwenkbar ist. Durch Spektralteller und optische Umlenksysterne werden dann die einzelnen Projektionsbündel den zugehörigen optischen Kanälen zugeführt, wo der Prüfpunkt in dr Bildebene abgebildet wird.According to the invention is of a test mark projector similar to in the application P 25 50 941.5 described assumed the for the various Wavelength ranges working unit test marks - z.I- ;. -Delivers test points, through a common aperture in the image field of a common mirror lens and through a series of optical members via the respective entrance pupil are fed to the opto-electronic devices to be harmonized. At the in The device in question is the test mark projector, the opto-electronic device assigned, which is flanged onto the existing opto-electronic system because for such systems there is a requirement that the existing system not Modified, but only provided with a bracket for the additional device allowed. The principle of the invention also works when the test mark projector integrated into the existing system and an additional device provided is to reflect the test mark in the device to be flange-mounted. Regarding the Automation is advantageous here that the existing opto-electronic system has a day vision channel with a fixed target and a goniometer channel. the Both channels are harmonized with one another, with the goniometer channel pointing to the target mark central point is harmonized and the storage of heat points according to Cartesian coordinates in the Field of view indicated by electrical signals that need to be processed for immediate processing automatic harmonization can be used. The inventive However, the proposed solution can also be used when working with an optical system without goniometer - mechanically coupled with a second system and automatically SoGl are harmonized - in one system the test mark projector and in the Another system integrates a goniometer, which is connected to one of the axes to be harmonized mechanically firmly connected and harmonized. Then according to the proposed solution the goniometric is used as the reference axis for harmonization. It can do that happen that in the test mark projector via a rear-illuminated circular pinhole and a mirror lens for everyone used Wavelengths of different opto-electronic channels a test point is mapped to infinity and the parallel beams of rays via optical links to the respective opto-electronic Channels supplied and via the entrance pupil again as a point in the respective The automatic axis harmonization is now done by that in the parallel beam path of the test mark projector an optical rotary wedge pair is mcntiert, with the appropriate rotation of the two wedges against each other achieved a defined angular deflection of the exiting projection beam when the rotation axis coincides with the projector axis. When guaranteed is that the index of refraction of the optical wedge material for all optical used Wavelength is constant, the angular deflection is the same, and the test points shift in all of the optical channels to be harmonized and the same Angle of view. In the case of large wool length ranges that are used and where the wavelength dependence the index of refraction in the rotary wedge material leads to different angular deflections would result, is used for the angular deflection of the projector beam expediently a plane mirror with wavelength-independent reflection behavior, which can be pivoted about two mutually perpendicular axes. By spectral plate and optical deflection systems, the individual projection bundles become the associated ones optical channels fed, where the test point is imaged in the image plane.

Ein vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht bezüglich der automatischen Harmonisierung vor, daß unter Ausnutzung der Ablagesignale, die das Goniometer liefert - wenn der Prüfpunkt außerhalb des Bildfeldes bzw- Koordinatenmittelpunktes abgebildet wird- eine elektrische Brückenschaltung zur Steuerung des Drehkeilpaares bzw. zur Schwenkung des Planspiegeis um seine Drehachsen verwendet wird, wobei die Brücke abgleichen wird und damit die Justierelemente in ihrer Harmonisierungslage sind, wenn das Goniometer NulL-balage zeigt, d.h. der Prüfpunkt im Koordinatenmittelpunkt liegt. Damit zeigen die Prüfpunkte in den einzelnen Kanälen die Lage der Goniometerachse im Bildfeld an, die für den jeweiligen Kanal die Bezugsachse darstellt. Eine Änderung der Position des aufgesetzten Gerätes zur Anlage mit integriertem Goniometer hat durch die starke Verbindung des Prüfmarkenprojektors mit dem optischen Kanal des aufgesetzten Gerätes zur Folge, daß der Prüfpunkt aus deat Goniometer-Koordinatenmittelpunkt auswandert und elektrische Ablagesignal verursacht, die zur Nachsteuerung des Justiergliedes führen, wodurch die Prufpunkte der verschiedenen Kanäle auf die neue Referenzachse automatisch eigenstellt werden.An advantageous development of the invention provides with regard to the automatic Harmonization before that, taking advantage of the storage signals that the goniometer delivers - if the test point is mapped outside the image field or coordinate center point becomes an electrical bridge circuit to control the pair of rotating wedges or to Pivoting the plan mirror is used around its axes of rotation, whereby the bridge will adjust and thus the adjustment elements in their harmonization position when the goniometer shows NulL-balage, i.e. the test point in the coordinate center lies. The test points in the individual channels thus show the position of the goniometer axis in the image field, which represents the reference axis for the respective channel. A change the position of the attached device to the system with integrated goniometer due to the strong connection between the check mark projector and the optical channel of the attached device means that the test point from the goniometer coordinate center point emigrates and causes electrical storage signal, which is used to readjust the adjusting member lead, whereby the test points of the various channels on the new reference axis are automatically created.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es auch möglich, daß die durch eine beleu ;htete Blende erzeugte Prüfmarke für den Goniometer-Spektraöbereich ein kreisförmiger Punkt und für die übrigen optischen Kanäle eine Strich- und Zielmrke ist, wobei der Goniometerprüfpunkt im Kreuzungspunkt der Zielmarke liegt. Dann läßt sich jeder der optischen Kanäle mit Hilfe der harmonisierenden Zielmarke cis Visiergerät verwenden - mit der Goniometerachse als Visierlines. Eine überprüfung der Achsharmonisierung ist möglich, wenn der Goniometer-Prüfpunkt in das jeweilige Visier eingespiegelt wird und an dem Kreuszungspunkt dargestellt wird.According to a further feature of the invention, it is also possible that the test mark generated by an illuminated diaphragm for the goniometer spectra range a circular point and a line and target mark for the remaining optical channels where the goniometer test point is at the point of intersection of the target mark. Then lets each of the optical channels with the help of the harmonizing target mark cis sighting device use - with the goniometer axis as sight lines. A check of the axis harmonization is possible if the goniometer test point is reflected in the respective visor and is shown at the intersection.

Wenn z.B. zwischen der Bild beine des Aufnahmeobjektivs und dem Monitor einer Fersehanlage oder aber einem Elektrookular keine festen räumlichen Beziehungen bestehen, so kann es ver-Leithaft sein, daß ni einem oder mehreren der optischen Kanäle die durch clas Aufnahmeobjektiv in der Objektivbildebene abgebildete Prüfmarke auf dem Leuchtschrim des Monitors oder Elektrookulars darstellbar und dieses Bild den mit einer festen oder justierbaren Strichmarke ausgerüsteten optischen Tagsichtkanal anschaubar ist, und daß ferner mechanische oder elektrische Vorrichtungen vorgesehen sind, um das Bild des Monitors bzw. Elektrockulars so zu verschieben und zu verdrehen, bis die Abbildung der Prüfmarke des ersten Kanals mit einer definierten Position gegenüber der Zielmarke des Tagsichtkanals übereinstimmt.If e.g. between the picture legs of the taking lens and the monitor a television system or an electric eyepiece no fixed spatial relationships exist, it can be ver-Leithaft that ni one or more of the optical Channels the test mark imaged by the recording lens in the lens image plane and this image can be displayed on the fluorescent screen of the monitor or electronic eyepiece the one with a fixed or adjustable line mark equipped optical day vision channel can be viewed, and that also mechanical or electrical Devices are provided to the image of the monitor or Elektrockulars so move and twist until the image of the test mark of the first channel coincides with a defined position opposite the target mark of the day vision channel.

Weitere Merkmale der Erfindung sehen vor, daß das Elektrookular und der Prüfmarkenprojektor mechanisch fest miteinander verkopplet sind und die Pupille des optischen Stellgliedes so groß isi, daß bei der automatischen Harmonisierung die Strahlenbündel von Prüfmarke und Leuchtschrimbild um den gleichen Winkel gebrochen werden.Further features of the invention provide that the electroocular and the test mark projector and the pupil are mechanically firmly coupled to one another of the optical actuator is so large that during automatic harmonization the bundle of rays from the test mark and the fluorescent screen image refracted by the same angle will.

Es kann auch zweckmäßig sein, daß nach der automatischen Achsharmonisierung durch Einschwenken einer Blende in den optischen Strahlengang des Prüfmarkenprojektor die Prüfmarke in den harmonisierten optischen Kanälen verschwindet, so daß die Anlage für Beobachtungs- und Visieraufgaben frei ist.It can also be useful that after the automatic axis harmonization by swiveling a diaphragm into the optical beam path of the test mark projector the test mark in the harmonized optical channels disappears, so that the system is free for observation and sighting tasks.

In diesem Zusammenhang ist auch von Bedeutung, daß der Harmonisierungszustand der kombinierten Anlage durch überprüfen der Position der Prüfmarke gegenüber der festen Strichmarke mittels manuellem oder automatischem Ausschwenken der Blende jederzeit kontrollierbar ist.In this context it is also important that the state of harmonization of the combined system by checking the position of the test mark in relation to the fixed line mark by means of manual or automatic swiveling out of the aperture can be checked at any time.

Zweckmäßigerweise ist die Prismeneinheit fest mit dem Prüfmarkenprojektor und dem Elektrookular verbunden. Sofern nun aber ein von dieser Prismeneinheit und damit auch vom Prüfmarkenprojektor lageunabhängiges Umlenkprisma erforderlich ist, kann eine als Tripelspiegel ausgebildete Prismeneinheit Verwendung finden.The prism unit is expediently fixed to the test mark projector and connected to the electric eyepiece. If, however, one of this prism unit and so that a position-independent deflecting prism is also required by the test mark projector, A prism unit designed as a triple mirror can be used.

Schiieülic'b -ann es auch von Vorteil sein, wenn die in die Eintrittspupille eines vorhandenen Gerätes einspiegelbare Wärmebilddarstellung über ein gleichfalls vorhandenes Abbildungssystem dargestellt und durch ein gemeinsames Okular betrachtet wird.Schiieülic'b - it can also be an advantage if it is in the entrance pupil of an existing device Thermal imaging over an imaging system that also exists and is represented by a common one Eyepiece is viewed.

Im folgenden wird an Hand einiger Skizzen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, wobei die in den einzelnen Figuren einander entsprechenden Teile dieselben Bezugszahlen aufweisen. Es zeigt Fig. 1 die schematische Darstellung einer Ortungsanlage mit Tagsichtkanal und IR-Goniometer zusammen mit einem aufgesetzten Nachtsichtgerät mit Wärmebildkanal, Elektrookular, Prüfmarkenprojektor und Wärmebildeinspiegelung, Fig. 2 die schematische Da--stellung des automatischen Harmonisierungsvorgangs und Fig. 3 die schematische Darstellung des Prufmarkenprojektors mit optischer Justageeinhei-t und integriertem Elektrookular.In the following, an exemplary embodiment is given with the aid of a few sketches the invention explained in more detail, the corresponding in the individual figures Parts have the same reference numbers. 1 shows the schematic representation a location system with day vision channel and IR goniometer together with an attached one Night vision device with thermal image channel, electric eyepiece, test mark projector and thermal image reflection, 2 shows the schematic representation of the automatic harmonization process and 3 shows the schematic representation of the test mark projector with an optical adjustment unit and integrated electric eyepiece.

In dem gewählten Ausführungsbeispiel wurde auf die Ortungsanlage 1 mit ihrem Tagsichtkanal 2 und dem IR-Goniometer 3 ein Nachtsichtgerät 4 mit Wärmebildkanal 9, also ei r Warmebildgerät, aufgesetzt. Das Wärmebild dient jetzt für Sielvorgänge bei Nacht, wobei die auf dem Elektrookular 6 dargestellte Wärmebildszene in den Tagsichtkanal 2 der vorhandenen Tagortungsanlage 1 eingespiegelt wird. Erschwerend tritt hinzu, daß keinerlei räumliche Zuordnung des auf dem Elektrookular 6 dargestellten Wärmebildes zu dem durch die IR-Detektcren abzutastenden Bildfeld des Wärmebildobjektivs besteht.In the chosen exemplary embodiment, the location system 1 with its day vision channel 2 and the IR goniometer 3, a night vision device 4 with a thermal image channel 9, i.e. a thermal imaging device. The thermal image is now used for sluice processes at night, the thermal image scene shown on the electric eyepiece 6 in the Day vision channel 2 of the existing day location system 1 is reflected. Aggravating In addition, there is no spatial assignment of what is shown on the electric eyepiece 6 Thermal image for the image field of the thermal imaging lens to be scanned by the IR detectors consists.

Nach Fig. 1 ist das Nachtsichtgerät 4 mittels einer nicht dargestellten Halterung auf die Tagortungsanlage 1 montiert.According to Fig. 1, the night vision device 4 is not shown by means of a Bracket mounted on the tagging system 1.

Durch die Ausgestaltung der Halterung wird eine grohe Justage von Wärmebildachse 9 und Goniometerachse 10 erreicht, wobei Letztere mit der Achse des Tagsichtkanals 2 voll harmonisiert ist. Zur Harmonierung des auEgesetzten Nachtsichtgerätes 4 gegenüber der Tagortungsanlage 1 werden die beiden Klappen 11 geschlossen. Vom Prüfmarkenprojektor 7 wird über detj Umlenkspiegel 8, den Spektralteiler 12 und das Strahlteilerprisma 13 ein Prüfpunkt in der Bildebene des IR-Goniometers 3 abgebildet. Bei Ablage des Prüfpunktes von der Goniometerachse 10 liefert die Koordinatenauswerteelektronik 14 kartesische Ablagesignale, die über eine Steckverbindung 15 und eine Leitung 16 zur Steuerung eines Stellmotors 17 verwendet werden, der seinerseits über ein Getriebe 18 zwei optische Drehkeile 19 so lange verdreht, bis der Prüfpunkt auf der Goniometerachse liegt und die Ablagespannung zu Null wird. Über die Drehkeile 19 werden gleichzeitig die verschiedenen Strahlenbündel des Prüfmarkenprojektors 7 für Nachatsichtgerät 4 und Goniometer 3 in der gleichen Richtung und um den gleichen Winkel abgelenkt. Über den Spektralteiler 22, der die Prüfrnarkenproj ektors trahlung im Goni ometerwell enlängenbereich durchläßt und die im Wärmebildbereich reflektiert, sowie über das Umlenkprisma 23 und die Wärmebildoptik 5 wird der Prüfpunkt auf dem Detektor 24 abgebildet und über die Kameraelektronik 25 verarbeitet sowie auf dem Elektrookular 6 angezeigt. Er stellt den Durchstoßpunkt der Goniometerachse 10 in der Wärmebildebene dar. Das Leuchtschirmbild des Elektrookulars 6 wircL durch die dem Justiervorgang dienenden Drehkeile 19 in die gleiche Richtung verschoben wie die übrigen Prüfmarken und kann über den Tagsichtkanal 2 und das Dachkantenprisma 26 im Okular 27 beobachtet werden. Im der Ok@farbildebene ist eine Tagzielmarke 28 fest montiert, deren Kreuzungspunkt den Durchstoßpunkt der Goniometerachse 10 im Tagsichtkanal 1 markiert.Due to the design of the holder, a large adjustment of Thermal image axis 9 and goniometer axis 10 reached, the latter with the axis of the Day view channel 2 is fully harmonized. To harmonize the night vision device in place 4, opposite the daytime tracking system 1, the two flaps 11 are closed. From the Test mark projector 7 is detj deflecting mirror 8, the spectral splitter 12 and the beam splitter prism 13 is a test point in the image plane of the IR goniometer 3. When the test point is deposited from the goniometer axis 10, the coordinate evaluation electronics deliver 14 Cartesian storage signals via a connector 15 and a line 16 can be used to control a servomotor 17, which in turn has a Gear 18 two optical rotary wedges 19 twisted until the test point lies on the goniometer axis and the deflection voltage becomes zero. About the rotating wedges 19 are the different beams of the test mark projector at the same time 7 for night vision device 4 and goniometer 3 in the same direction and around the same Angle deflected. About the spectral splitter 22, which the Prüfrnarkenproj ektors radiation transmits in the goniometer wave length range and reflects in the thermal image range, and via the deflecting prism 23 and the thermal imaging optics 5, the test point is on the Detector 24 imaged and processed via the camera electronics 25 and on the Electro-eyepiece 6 is displayed. It represents the point of penetration of the goniometer axis 10 in the thermal image plane. The luminescent screen image of the electric eyepiece 6 wircL through the the adjustment process serving rotary wedges 19 moved in the same direction as the remaining test marks and can be via the day vision channel 2 and the roof prism 26 can be observed in the eyepiece 27. There is a tag target in the Ok @ far image level 28 permanently mounted, the crossing point of which is the point of intersection of the goniometer axis 10 marked in day view channel 1.

Nach der automatischen Justage des Prüfpunktes auf die Goniometerachse 10 ist zunächst kein definierter Zusatamenhang zwischen deir. Wänmebild in der Bildebene des Objektives und dem elektronisch aufbereiteten Bild auf dem Elektrookular 6 vorhanden. Das gemeinsame Bindeglied ist die eingespiegelte Prüfmarke, die im harmonisierten Zustand die Goniometerachse 10 darstellt. Das Wärmebild des Elektrookular 6 wird in der Bildebene des Okulars 27 usairmen mit dc Tagzielmarke abgebildet.After the automatic adjustment of the test point on the goniometer axis 10 is initially not a defined relationship between deir. Thermal image in the image plane of the lens and the electronically processed image on the electric eyepiece 6. The common link is the test mark reflected in the harmonized State represents the goniometer axis 10. The thermal image of the electric eyepiece 6 is 27 usairmen with dc tag target in the image plane of the eyepiece.

Der Wärmeprüfpunkt wird sich nach der Harmonisierung außerhalb des Zielmarkenkreuzungspunktes befinden und muß über die Kameraelektronik so lange in x- und y- Richtung verschoben werden, bis der Prüfmarkenpunkt im Kreuzungspunkt der Zielmarke erscheint. Dann erst ist die volle Harmonisierung zwischen Tagkanal 2, Nachtkanal 9 und Goniometerkanal 10 durchgeführt, so daß der Prüfmarkenprojektor 8 abgeschaltet werden kann, wenn eiiie Verriegelung der Drehkeilposition bzw. des justierbaren Umlenkspiegels gewährleistet ist. Zum Richten und Schießen bei Nacht werden die Klappen 11 geöffnet; durch das Fenster 29 und den Spektralteiler 12 mit etwa 90% Transmission und 10% Reflexion tritt die Leuchtsatzstrahlung beispielsweise einer Rakete für des Goniometer 3 ein, während das Fenster 3(, für die Wärmestrahlung des Nachtsichtgerätes 4 transparent ist. Je nach Bedarf, vor jedm Schuß oder nach jedem Stellungswechsel, kann die automatische Achsharmonisierung überprüft werden, indem die Klappen 11 geschlossen und der Prüfmarkenprojektor 7 eingeschaltet wird, wobei die Ablaugespannung des Goniometers 3 überprüft und zur Feinjustage benutzt wird. Erscheint bei der Überprüfung der Wärmeprüfpunkt im Zielmarkenkreuzungspunkt, ist die Anlage optimal harmionisiert.After the harmonization, the heat test point will be outside the Target mark intersection point and must be in the camera electronics for so long The x and y directions can be shifted until the check mark point is at the intersection point the target mark appears. Only then is the full harmonization between the daytime channel 2, night channel 9 and goniometer channel 10 carried out so that the test mark projector 8 can be switched off when eiiie locking of the rotary wedge position or the adjustable deflection mirror is guaranteed. For judging and shooting at night the flaps 11 are opened; through the window 29 and the spectral splitter 12 with The flare radiation occurs for example about 90% transmission and 10% reflection a rocket for the goniometer 3, while the window 3 (, for the thermal radiation of the night vision device 4 is transparent. Depending on your needs, before or after each shot every change of position, the automatic axis harmonization can be checked, by closing the flaps 11 and switching on the test mark projector 7, the waste liquor voltage of the goniometer 3 being checked and used for fine adjustment will. Appears when checking the heat test point in the target crossing point, the system is optimally harmonized.

Abweichungen müssen wieder durch Bildverschiebungen ausgeglichen werden.Deviations have to be compensated for by shifting the image.

Wie bereits erwähnt, kann statt eines Wärmeprüfpunktes auch eine Wärmezielmarke identisch der Tagzeilmarke im Prüfmarkenprojektor 7 erzeugt werden, die sodann auch mit letzterer zur Deckung gebracht werden muß. Diese Prüfmarke hat den Vorteil, daß auch Verkantungen des Nachtsichtgerätes gegenüber der Tagortungsanlage angezeigt und ausjustiert werden können, obwohl solche Verkantungen in der Umgebung der Visierlinie nur eine untergeordnete Rolle spielen.As already mentioned, a heat target mark can also be used instead of a heat test point identical to the tag line mark are generated in the test mark projector 7, which then also must be made to coincide with the latter. This test mark has the advantage that tilting of the night vision device compared to the daytime tracking system is also displayed and can be adjusted, although such canting in the vicinity of the line of sight only play a subordinate role.

Fig. 2 verdeutlicht durch eine einfache schematische Darstellung noch einmal den Harmonisierungsvorgang. Von großer Bedeutung ist, daß Elektrookular 6 und Prüfmarkenprojektor 7 eine mechanisch stabile Einheit bilden. Die Drehpotentiometer 32 und 33 ermöglichen die manuelle Verstellung des Wärmebildes bezüglich der Okularbildebene.2 further clarifies by means of a simple schematic representation once the harmonization process. It is very important that the 6 and test mark projector 7 form a mechanically stable unit. The rotary potentiometer 32 and 33 allow manual adjustment of the thermal image with respect to the eyepiece image plane.

Die feste Verbindung zwischen Prüfmarkenprojektor 7 und Elektrookular 6 ist in Fig. 3 schematisch dargestellt, u.z.The fixed connection between the test mark projector 7 and the electric eyepiece 6 is shown schematically in FIG.

zusammen mit der Einspiegelung des därmebildes ud der Prüfmarken in die Tagortungsanlage 1. Der Prüffmarkenprojektor 7 besteht aus einem wellenlängenunabhängigen Spiegelkollimator 34, In dessen Brennebene eine Prüfmarke in Form einer Blende 35 angeordnet ist, die durch eine Beleuchtungsqllelle 36 rückseitig beleuchtet wird, wobei diese Beleuchtungsquelle 36 Strahlung in allen ausgenützten Wellenlängenbereichen vom Sichtbaren bis in den Wärmestrahlungsbereich um 10 um Wellenlänge aussendet. Die beiden Drehkeile 19 sind in ihrer Größe so ausgelegt, daß sowohl die Strahlung des Elektrookulars 6, die ueber das Umlenkprisma 37 umgelenkt und das Objektiv in parallele Strahlenbündel umgewarsdelt wird, als auch die Strahlung des Prüfmarkenprojektors 7 im gleichen Maß gebrochen wird. Durch die Spektralteilerschicht 22 im Prismensystem 39 wird die Prüfmarkenstrahlung 20 für das Wärmebiidgerät nach oben abgespieqelt, die Strahlung 21 vom Elektrookular 6 mit der Projektorstrahlung 44 für den Goniometerbereich im Prisma 40 an der Spektralteilerschicht 41 vereinigt und über das Dachkantprisma 42 mit der Strahlteilerschicht 12 in die Tagortungsanlage eingespiegelt. Durch eine in Richtung des Doppelpfeils 45 verschwenkbare Blende 43 wird beim Bekämpfungsvorgang die Prüfmarkenstrahlung der Goniometer- und der Sichtkanäle ausgeblendet, bzw. die Beleuchtungsquelle 36 abgeschaltet. L e e r s e i t etogether with the reflection of the intestinal image and the test marks in the Tagortungsanlage 1. The test mark projector 7 consists of a wavelength-independent Mirror collimator 34, a test mark in the form of a diaphragm 35 in its focal plane is arranged, which is illuminated from the rear by a lighting source 36, this illumination source 36 radiation in all used wavelength ranges emits from the visible to the thermal radiation range around 10 µm wavelength. The two rotary wedges 19 are designed in size so that both the radiation of the electro eyepiece 6, which is deflected via the deflecting prism 37 and the lens in parallel bundles of rays is converted, as well as the radiation of the test mark projector 7 is broken to the same extent. Through the spectral splitter layer 22 in the prism system 39 the test mark radiation 20 for the thermal imaging device is reflected upwards, the radiation 21 from the electric eyepiece 6 with the projector radiation 44 for the goniometer range combined in the prism 40 at the spectral splitter layer 41 and over the roof prism 42 with the beam splitter layer 12 reflected in the daytime location system. By a in the direction of the double arrow 45 pivotable diaphragm 43 is during the fighting process the test mark radiation of the goniometer and the viewing channels is masked out, or the Illumination source 36 switched off. L e r s e i t e

Claims

Claims 1. Device for the automatic harmonization of several Devices that work in different wavelength ranges and through adjustable Brackets are mechanically coupled to one another, so there are no indications i c h n e t that for the automatic harmonization of a combined plant r yemeinsalr.e known per se and working in all wavelength ranges used Check mark projector (7) is used within one of the interconnectable opto-electronic equipment is rigidly attached, while in another of these Devices of the system to be harmonized a goniometer (3) is rigidly attached, the the storage of a point target from its optical axis (2) as storage information in the form of electrical signals that also supplies in the optical beam path (20) of the test mark projector (7) and in the optical beam path (21) of the electric eyepiece (6 'adjustable optical members (19) with refractive properties are arranged, with which it is possible to utilize the Abiaginformation of the goniometer (3) is the test mark of the test mark projector (7) and at the same time the luminescent screen image of the Elektrooknlars (6) to move so that the test point in the Durclisturzpunkt the goniometer axis (10) is mapped through the goniometer focal plane and that Goniometer (3) with its as a reference axis for all optoelectronic devices Goniometer axis (10) which can be used to harmonize Vlsierachsen, the storage signal Indicates "zero".

2. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the optical actuator for harmonizing two optical Rotary wedges (19) are made manually or using the electrical storage signals of the goniometer (3) via a servomotor (17) in an electrical bridge circuit are designed to be attributable.

3. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c n e t that the optical actuator consists of a reflecting plane mirror, which can be pivoted independently of one another about two mutually perpendicular axes and this pivoting is caused by the storage signal of the goniometer (3) via a bridge circuit he follows.

4. Apparatus according to claim 1 to 3, d a d u r c h g e k e n n z E i c h n e t that the test mark for all channels and wavelength ranges is circular Point is.

5. Apparatus according to claim 1 to 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the test mark generated by an illuminated diaphragm (35) for the goniometer spectral range is a circular point and for the internal optical Channels is a line or target mark whose dimensions and shape with a fixed Line mark or one through the check mark projector (7) in one or more the other opto-electronic channels generated line mark match, and that the test point of the goniometer channel is displayed in the line mark center.

6. The device according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c That means in one or more or optronic channels, e.g. a television system with monitor display through the taking lens in the lens image plane pictured test mark on the luminescent screen of the monitor or electronic eyepiece (6) representable and this image by the with a fixed or adjustable line mark equipped optical day vision channel (2) is visible, and that also mechanical or electrical devices are provided to the image of the monitor bz4. Electro eyepieces (6) so move and twist until the figure of the check mark of the first Channel with a defined position opposite the target mark of the day vision channel (2) matches.

7. Apparatus according to claim 1 and 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the electric eyepiece (6) and the test mark projector (7) mechanically are firmly coupled to one another and the pupil of the optical actuator is so large is that with the automatic harmonization the beam of test mark and Fluorescent screen can be broken at the same angle.

8. Device according to claims 1 to 7, d a d u r c h g e k e It is not indicated that after the automatic axis harmonization by swiveling in a diaphragm (43) in the optical path of the test mark projector (7) Check marks in the harmonized optical channels disappear, so that the system is free for observation and sighting tasks.

9. Apparatus according to claim 8, d ã d u r c h g e k e n nz e i c N e t that the harmonization status of the combined system should be checked the position of the test mark in relation to the fixed line mark by means of manual or automatic swiveling out of the diaphragm (43! can be checked at any time.

10. Device according to one of the preceding claims, d a d u r It is noted that the prism unit (39, 40) is fixed to the test mark projector (7) and the electric eyepiece (6) is connected.

11. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that a deflecting prism designed as a triple strip (42) is used.

12. Device according to one of the preceding claims.

d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the in the entrance pupil of an existing device, which can be mirrored in thermal imaging via a likewise The imaging system in front is shown and viewed through a common eyepiece (27! will.