WO1994019658A1 - Nightvision system-adaptable electro-optical telemeter - Google Patents

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WO1994019658A1
WO1994019658A1 PCT/EP1994/000423 EP9400423W WO9419658A1 WO 1994019658 A1 WO1994019658 A1 WO 1994019658A1 EP 9400423 W EP9400423 W EP 9400423W WO 9419658 A1 WO9419658 A1 WO 9419658A1
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WO
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electro
night vision
optical
vision device
range finder
Prior art date
Application number
PCT/EP1994/000423
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German (de)
French (fr)
Inventor
Willibald Appt
Joachim Heppner
Original Assignee
Carl Zeiss
Carl-Zeiss-Stiftung
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means
    • F41G3/32—Devices for testing or checking
    • F41G3/326—Devices for testing or checking for checking the angle between the axis of the gun sighting device and an auxiliary measuring device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means
    • F41G3/06—Aiming or laying means with rangefinder
    • F41G3/065—Structural association of sighting-devices with laser telemeters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/12—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices with means for image conversion or intensification

Definitions

  • Electro-optical range finder adaptable to a night vision device
  • the present invention relates to an electro-optical range finder that can be adapted to a night vision device.
  • Electro-optical rangefinders in combination with a wide variety of visor and target optics have long been known.
  • the combination of the rangefinder with a night vision device that has a residual light amplifier is required.
  • From DE 22 05 325 is. known to combine an image intensifier with a target device for distance measurement.
  • a target marking is reflected in the beam path of the image intensifier; the distance is measured by estimating the target mark size in the observed target. Accordingly , no automated distance measurement is provided. Rather, the distance measurement requires an incorrect estimation of different markings in the target device.
  • GB 2 011 043 also discloses the combination of a sighting optics with a laser range finder for weft simulation, the sighting optics not being specified in more detail. In the illustrated
  • Exemplary embodiments of FIGS. 1 and 3 each have a marking reflected in the beam path of the visor optics via a large deflection element.
  • the mirrored marking only serves as a hit display within the simulation Facility.
  • the deflecting element also covers a large part of the entrance pupil of the visor optics. As a result, vignetting results within the visor optics.
  • only the mirroring of a hit display via a triple prism is also provided on the edge of the optical sight lens.
  • GB 2011043 does not contain any references to a suitable adjustment of the laser rangefinder and sighting optics or a visualization of the target point aimed with the laser rangefinder.
  • the optical axes of the laser rangefinder and the sighting optics have to be adjusted exactly to each other.
  • the electro-optical rangefinder according to the invention which can be adapted to a night vision device, does not require any adjustment of the optical axes of the electro-optical rangefinder and the night vision device after a target mark adjustment when mounting the electro-optical rangefinder, since the point aimed by the electro-optical rangefinder is constantly on is visualized within the night vision device via a target.
  • one or more further information beam paths can optionally be reflected into the night vision device via the reflection device become.
  • digital displays come into question, on which the currently measured distance is shown, etc.
  • the information beam paths, to which the target mark reflection is also to be counted below, can also be reflected into the beam path of the target optics of the electro-optical range finder, which can be used unchanged during the day.
  • the range of the night vision device is not impaired by the use of a suitable deflection element and the reflection of the information beam paths at the edge of the entrance pupil of the night vision device. Furthermore, due to the arrangement according to the invention, it is sufficient to generate and reflect in faint information beam paths. The amplification of these faint information beam paths does not require any additional measures and is carried out automatically via the residual light amplifier of the night vision device.
  • a laser range finder can be considered as the preferred electro-optical range finder.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the essential components of the electro-optical range finder according to the invention, adapted to a night vision device
  • FIG. 2 shows a representation of the different beam paths in an embodiment of the electro-optical range finder that can be adapted to a night vision device.
  • the electro-optical range finder according to the invention adapted to a night vision device, is shown schematically with the essential components.
  • a laser rangefinder known per se is preferably selected as the exemplary embodiment as the electro-optical rangefinder, but other embodiments of an electro-optical rangefinder are also possible in principle.
  • the reference numeral (1) denotes a laser rangefinder known per se, which has a transmission and reception beam path and a target optics with an eyepiece (2). This target optic is sufficiently bright for daytime use. Ober
  • the laser rangefinder (1) can be detachably arranged on a night vision device (5) by connecting elements (3, 4).
  • a mounting rail as is known from riflescopes, can be used for this purpose.
  • the night vision device (5) also shown only schematically, has a structure which is known in principle. This essentially includes a residual light amplifier (6) as well as an observation objective (7) that defines an entrance pupil and an observation eyepiece (8).
  • the laser range finder (1) according to the invention further comprises a reflection device for projecting at least one information beam path. The information beam paths (9) generated and divided with the aid of the reflection device are reflected on the one hand into the entrance pupil of the night vision device (5) via a deflection element (11).
  • the reflection device comprises a beam splitter element (12) with two outputs, into which a wide variety of information beam paths can be projected.
  • the projection of a target mark is provided via an aperture (13b) illuminated from the rear by a light source (13a).
  • a display (14) is also projected in the direction of the beam splitter element (12).
  • a suitable optical element (15) is advantageously arranged between the first output of the beam splitter element (12) and the deflecting element (11) for adapting the imaging focal distance of the information beam path (9) reflected in the night vision device (5).
  • a further optical element (18) is provided between the second output of the beam splitter element (12) and the target optical beam path of the laser range finder (1).
  • the currently measured distance from the target point can be reflected, which is determined in a known manner by the laser range finder (1) via evaluation electronics (not shown).
  • further information determined by the automated laser rangefinder (1) can be visualized and reflected on the display (14), e.g. Current status displays of the laser rangefinder (1).
  • an option in the form of an operating console (16) is advantageously provided for the respective user.
  • the mirrored target mark or the projected diaphragm (13b) can be adjusted in position and is set when the laser rangefinder (1) is installed in such a way that the laser sighting device (5) or target optics
  • the target marker reflected in the rangefinder (1) marks the respective targeted target point in the image field viewed.
  • the direction of the information beam path (9) leaving the first output of the beam splitter element (12) is harmonized by the aperture adjustment with the optical axis of the laser range finder (1).
  • the information beam paths (9) at the edge of the entrance pupil are reflected into the night vision device (5) via the deflection element (11), which is designed as a triple prism in the exemplary embodiment shown.
  • the deflection element (11) In relation to the entire entrance pupil of the night vision device (5), only a small area is covered by the deflecting element (11), so that the range of the night vision device (5) is not significantly impaired thereby.
  • the triple prism shown it is also possible to use suitably arranged deflecting mirrors or the like, of which in particular the deflecting mirror facing the entrance pupil is to be dimensioned such that no larger part of the entrance pupil is shaded therefrom. No large light intensities are required to project the information beam paths (9, 10), since these information beam paths (9, 10) are also amplified by the residual light amplifier (6) of the night vision device (5) without additional measures being required for this.
  • the beam path of the electro-optical range finder according to the invention which can be adapted to a night vision device, is shown in FIG.
  • a laser range finder has been chosen as the embodiment of the electro-optical range finder.
  • the reference number (20) denotes the transmission beam path of the laser range finder.
  • the transmission beam path emitted by an electro-magnetic radiation source (28), for example a suitable laser diode, is suitably dimensioned via several optical elements (21, 22, 23, 24, 25).
  • a condenser (27) is provided for this purpose in connection with a cylindrical lens arrangement (26).
  • the transmission beam path (20) is preferably in the non-visible range of the electromagnetic spectrum, for example in the infrared spectral range.
  • the beam path reflected by the object under consideration or the reception and observation beam path is designated by the reference symbol (30).
  • This beam path (30) passes through a lens (31) and two deflection elements (32, 33) to a beam splitter element (34), which forms a first part of the receiving and observation beam path (30) in the direction of the observation eyepiece (36, 37 ) redirects.
  • a second part of the reception and observation beam path (30) is deflected with the beam splitter element (34) via an interference filter and a receiver diaphragm (38) onto an electro-optical detector element (39).
  • the receiving and observation beam path (30) is split after the objective (31) and the two deflection elements (32, 33) only at the beam splitter element (34).
  • the beam paths are separated in the direction of the observation eyepiece (36, 37) or electro-optical detector element (39).
  • the evaluation electronics not shown, arranged downstream of the electro-optical detector element (39), uses the registered signals to determine the current distance from a targeted target point and any other information.
  • the projectable target marking or the display (41), on which a wide variety of information can be visualized, is also shown schematically in FIG. 2.
  • the Information beam paths (40) projected by means of a light source (not shown) reach the beam splitter element (43) of the reflecting device via a deflection element (42) which on the one hand directs the information beam paths (40) in the direction of the target optics, ie the observation eyepiece (36, 37 ) of the laser rangefinder.
  • Optical elements (44a, 44b) and a further deflecting element (45) are arranged between the observation eyepiece (36, 37) and the beam splitter element (43), and the information beam paths ( 40) deflected in the direction of the night vision device (not shown).
  • two further deflection elements (46, 47) and two further optical elements (48, 49) are arranged between the output of the beam splitter element (43) and the entrance pupil of the night vision device in the exemplary embodiment shown.
  • the deflection element C50) arranged in front of the entrance pupil of the night vision device is only shown schematically.
  • the electro-optical rangefinder according to the invention can be used in combination with a night vision device arranged on a firearm.
  • a night vision device arranged on a firearm.
  • the arrangement of the night vision device with an attached electro-optical rangefinder in front of the sight optics of a rifle is possible.

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Abstract

A reflecting device (11) arranged in a nightvision system (5)-adaptable electro-optical telemeter (1) allows one or several information carrying beam paths (9) to be reflected both into the nightvision system (5) and into the objective of the electro-optical telemeter. Besides the possibility to view the most varied information at a low cost, the arrangement has the advantage of dispensing with an accurate adjustment of the optical axes of the nightvision system and electro-optical telemeter during their actual use, once they have been adjusted during mounting.

Description

Beschreibung:Description:
An eine Nachtsichteinrichtung adaptierbarer elektro- optischer EntfernungsmesserElectro-optical range finder adaptable to a night vision device
Die vorliegende Erfindung betrifft einen an eine Nachtsichteinrichtung adaptierbaren elektro-optischen Entfernungsmesser.The present invention relates to an electro-optical range finder that can be adapted to a night vision device.
Elektro-optische Entfernungsmesser in Kombination mit verschiedensten Visier- bzw. Ziel-Optiken sind seit längerem bekannt. Um einen derartigen elektro-optischen Entfernungsmesser auch bei geringen Beleuchtungsstärken verwenden zu können ist die Kombination des Entfernungsmessers mit einer Nachtsichteinrichtung, die einen Restlichtverstärker aufweist, erforderlich. Aus der DE 22 05 325 ist. bekannt, einen Bildverstärker mit einer Zieleinrichtung zur Entfernungsmessung zu kombinieren. Hierzu wird in den Strahlengang des Bildverstärkers eine Zielmarkierung eingespiegelt; die Entfernungsmessung erfolgt durch die Abschätzung der Zielmarkengröße im beobachteten Ziel. Es ist demzufolge, keine automatisierte Entfernungsmessung vorgesehen. Die Entfernungsmessung erfordert vielmehr eine fehlerbehafte Abschätzung verschiedener Markierungen in der Zieleinrichtung.Electro-optical rangefinders in combination with a wide variety of visor and target optics have long been known. In order to be able to use such an electro-optical rangefinder even at low illuminance levels, the combination of the rangefinder with a night vision device that has a residual light amplifier is required. From DE 22 05 325 is. known to combine an image intensifier with a target device for distance measurement. For this purpose, a target marking is reflected in the beam path of the image intensifier; the distance is measured by estimating the target mark size in the observed target. Accordingly , no automated distance measurement is provided. Rather, the distance measurement requires an incorrect estimation of different markings in the target device.
Aus der GB 2 011 043 ist desweiteren die Kombination einer Visier-Optik mit einem Laser-Entfernungsmesser zur Schuß- Simulation bekannt, wobei die Visier-Optik nicht näher spezifiziert wird. In den dargestelltenGB 2 011 043 also discloses the combination of a sighting optics with a laser range finder for weft simulation, the sighting optics not being specified in more detail. In the illustrated
Ausführungsbeispielen der Figuren 1 und 3 wird über ein großflächiges Umlenkelement jeweils eine Markierung in den Strahlengang der Visier-Optik eingeεpiegelt. Die eingespiegelte Markierung dient jedoch lediglich als Trefferanzeige innerhalb der dargestellten Simulations- Einrichtung. Das Umlenkelement deckt ferner einen großen Teil der Eintrittspupille der Visieroptik ab. Als Folge resultieren Vignettierungen innerhalb der Visier-Optik. Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist ebenfalls lediglich die Einspiegelung einer Trefferanzeige über ein Tripelprisma am Rand des Visieroptik-Objektives vorgesehen. Die GB 2011043 enthält keinerlei Hinweise auf eine geeignete Justierung von Laser-Entfernungsmesser und Visier-Optik bzw. eine Visualisierung des mit dem Laserentfernungsmesser angepeilten Zielpunktes. Die optischen Achsen von Laser-Entfernungsmesser und Visier- Optik müssen vielmehr exakt zueinander justiert werden.Exemplary embodiments of FIGS. 1 and 3 each have a marking reflected in the beam path of the visor optics via a large deflection element. The mirrored marking only serves as a hit display within the simulation Facility. The deflecting element also covers a large part of the entrance pupil of the visor optics. As a result, vignetting results within the visor optics. In the exemplary embodiment according to FIG. 2, only the mirroring of a hit display via a triple prism is also provided on the edge of the optical sight lens. GB 2011043 does not contain any references to a suitable adjustment of the laser rangefinder and sighting optics or a visualization of the target point aimed with the laser rangefinder. The optical axes of the laser rangefinder and the sighting optics have to be adjusted exactly to each other.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen an eine Nachtsichteinrichtung adaptierbaren elektro-optischen Entfernungsmesser zu schaffen, bei dem ohne großen Justieraufwand eine Zielmarkierung für den elektro¬ optischen Entfernungsmesser sowie andere Informationen visualisiert werden können. Dabei soll kein wesentlicher Leistungsverlust für eines der beiden Geräte resultieren.It is therefore an object of the present invention to provide an electro-optical range finder which can be adapted to a night vision device and in which a target marking for the electro-optical range finder and other information can be visualized without great adjustment effort. This should not result in a significant loss of performance for either device.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen elektro-optischen. Entfernungsmesser mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1.This task is solved by an electro-optical. Range finder with the features of claim 1.
Der erfindungsgemäße, an eine Nachtsichteinrichtung adaptierbare elektro-optische Entfernungsmesser erfordert nach einer Zielmarken-Justierung bei der Montage des elektro-optischen Entfernungsmessers keinerlei Justierung der optischen Achsen des elektro-optischen Entfernungsmessers und der Nachtsichteinrichtung mehr, da der vom elektro-optischen Entfernungsmesser angepeilte Punkt ständig innerhalb der Nachtsichteinrichtung über eine Zielmarke visualisiert wird. Ferner können über die Einspiegelungsvorrichtung neben der Zielmarkierung wahlweise ein oder mehrere weitere Informations¬ strahlengänge in die Nachtsichteinrichtung eingespiegelt werden. Hierfür kommen beispielsweise digitale Displays in Frage, auf denen die aktuell gemessene Entfernung dargestellt wird etc. . Die Informations-Strahlengänge, wozu im folgenden auch immer die Zielmarken-Einspiegelung gerechnet wird, können ferner in den Strahlengang der Zieloptik des elektro-optischen Entfernungsmessers eingespiegelt werden, die tagsüber unverändert benutzt werden kann.The electro-optical rangefinder according to the invention, which can be adapted to a night vision device, does not require any adjustment of the optical axes of the electro-optical rangefinder and the night vision device after a target mark adjustment when mounting the electro-optical rangefinder, since the point aimed by the electro-optical rangefinder is constantly on is visualized within the night vision device via a target. In addition to the target marking, one or more further information beam paths can optionally be reflected into the night vision device via the reflection device become. For this purpose, for example, digital displays come into question, on which the currently measured distance is shown, etc. The information beam paths, to which the target mark reflection is also to be counted below, can also be reflected into the beam path of the target optics of the electro-optical range finder, which can be used unchanged during the day.
Durch die Verwendung eines geeigneten Umlenkelementes und die Einspiegelung der Informations-Strahlengänge am Rande der Eintrittspupille der Nachtsichteinrichtung wird zudem die Reichweite des Nachtsichtgerätes nicht beeinträchtigt. Desweiteren reicht es aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung aus, lichtschwache Informations-Strahlengänge zu erzeugen und einzuspiegeln. Die Verstärkung dieser lichtschwachen Informations-Strahlengänge erfordert dabei keinerlei zusätzliche Maßnahmen und erfolgt automatisch über den Restlichtverstärker der Nachtsichteinrichtung. Als bevorzugter elektro-optischer Entfernungsmesser kommt ein Laser-Entfernungsmesser in Betracht.The range of the night vision device is not impaired by the use of a suitable deflection element and the reflection of the information beam paths at the edge of the entrance pupil of the night vision device. Furthermore, due to the arrangement according to the invention, it is sufficient to generate and reflect in faint information beam paths. The amplification of these faint information beam paths does not require any additional measures and is carried out automatically via the residual light amplifier of the night vision device. A laser range finder can be considered as the preferred electro-optical range finder.
Weitere Vorteile und Einzelheiten des erfindungsgemäßen, an eine Nachtsichteinrichtung adaptierbaren elektro-optischen Entfernungsmessers ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der beiliegenden Figuren.Further advantages and details of the electro-optical rangefinder according to the invention, which can be adapted to a night vision device, result from the following description of an exemplary embodiment with reference to the attached figures.
Dabei zeigtIt shows
Figur 1 eine schematisierte Darstellung der wesentlichen Komponenten des erfindungsgemäßen elektro¬ optischen Entfernungsmessers, adaptiert an eine Nachtsichteinrichtung; Figur 2 eine Darstellung der verschiedenen Strahlengänge in einem Ausführungsbeispiel des an eine Nachtsichteinrichtung adaptierbaren elektro¬ optischen Entfernungsmessers.1 shows a schematic representation of the essential components of the electro-optical range finder according to the invention, adapted to a night vision device; FIG. 2 shows a representation of the different beam paths in an embodiment of the electro-optical range finder that can be adapted to a night vision device.
In Figur 1 ist der erfindungsgemäße elektro-optische Entfernungsmesser, adaptiert an eine Nachtsichteinrichtung, mit den wesentlichen Komponenten schematisiert dargestellt. Im folgenden wird als elektro-optischer Entfernungsmesser bevorzugt ein an sich bekannter Laser-Entfernungsmesser als Ausführungsbeispiel gewählt, es kommen jedoch prinzipiell auch andere Ausführungsformen eines elektro-optischen Entfernungsmessers in Betracht.In Figure 1, the electro-optical range finder according to the invention, adapted to a night vision device, is shown schematically with the essential components. In the following, a laser rangefinder known per se is preferably selected as the exemplary embodiment as the electro-optical rangefinder, but other embodiments of an electro-optical rangefinder are also possible in principle.
Mit den Bezugszeichen (1) wird ein an sich bekannter Laser- Entfernungsmesser bezeichnet, der einen Sende- und Empfangsstrahlengang sowie eine Zieloptik mit Einblicks- Okular (2) besitzt. Diese Zieloptik ist hinreichend lichtstark für den Einsatz am Tage. OberThe reference numeral (1) denotes a laser rangefinder known per se, which has a transmission and reception beam path and a target optics with an eyepiece (2). This target optic is sufficiently bright for daytime use. Ober
Verbindungselemente (3, 4) kann der Laser-Entfernungsmesser (1) an einer Nachtsichteinrichtung (5) lösbar angeordnet werden. Hierfür kommt beispielsweise eine Montageschiene in Frage, wie sie von Zielfernrohren her bekannt ist. Die Nachtsichteinrichtung (5) , ebenfalls lediglich schematisiert dargestellt, weist einen prinzipiell bekannten Aufbau auf. Hierzu gehört im wesentlichen ein Restlichtverstärker (6) sowie ein Beobachtungsobjektiv (7) , das eine Eintrittspupille definiert, und ein Beobachtungsokular (8) . Der erfindungsgemäße Laser- Entfernungsmesser (1) umfaßt desweiteren eine Einspiegelungsvorrichtung zur Projektion mindestens eines Infor ations-Strahlenganges. Die mit Hilfe der Einspiegelungsvorrichtung erzeugten und aufgeteilten Informations-Strahlengänge (9) werden über ein Umlenkelement (11) einerseits in die Eintrittspupille der Nachtsichteinrichtung (5) eingespiegelt. Andererseits erfolgt eine Einspiegelung bzw. Visualisierung der Informations-Strahlengänge (10) in der konventionellen Zieloptik des Laser-Entfernungsmessers (1). Die Einspiegelungsvorrichtung umfaßt hierzu ein Strahlteilerelement (12) mit zwei Ausgängen, in das verschiedenste Informations-Strahlengänge projiziert werden können. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Projektion einer Zielmarke über eine von einer Lichtquelle (13a) rückseitig beleuchtete Blende (13b) vorgesehen. Ferner wird ein Display (14) in Richtung des Strahlteilerelementes (12) projiziert. Zwischen dem ersten Ausgang des Strahlteiler-Elementes (12) und dem Umlenkelement (11) ist vorteilhafterweise ein geeignetes optisches Element (15) zur Anpassung der Abbildungs- Schnittweite des in die Nachtsichteinrichtung (5) eingespiegelten Informationsstrahlenganges (9) angeordnet. Zum gleichen Zweck ist ein weiteres optisches Element (18) zwischen dem zweiten Ausgang des Strahlteiler-Elementes (12) und dem Zieloptik-Strahlengang des Laser- Entfernungsmessers (1) vorgesehen.The laser rangefinder (1) can be detachably arranged on a night vision device (5) by connecting elements (3, 4). For example, a mounting rail, as is known from riflescopes, can be used for this purpose. The night vision device (5), also shown only schematically, has a structure which is known in principle. This essentially includes a residual light amplifier (6) as well as an observation objective (7) that defines an entrance pupil and an observation eyepiece (8). The laser range finder (1) according to the invention further comprises a reflection device for projecting at least one information beam path. The information beam paths (9) generated and divided with the aid of the reflection device are reflected on the one hand into the entrance pupil of the night vision device (5) via a deflection element (11). on the other hand the information beam paths (10) are reflected or visualized in the conventional target optics of the laser rangefinder (1). For this purpose, the reflection device comprises a beam splitter element (12) with two outputs, into which a wide variety of information beam paths can be projected. In the exemplary embodiment shown, the projection of a target mark is provided via an aperture (13b) illuminated from the rear by a light source (13a). A display (14) is also projected in the direction of the beam splitter element (12). A suitable optical element (15) is advantageously arranged between the first output of the beam splitter element (12) and the deflecting element (11) for adapting the imaging focal distance of the information beam path (9) reflected in the night vision device (5). For the same purpose, a further optical element (18) is provided between the second output of the beam splitter element (12) and the target optical beam path of the laser range finder (1).
Mit Hilfe des Displays (14) kann beispielsweise die aktuell gemessene Entfernung vom Zielpunkt eingespiegelt werden, die vom Laser-Entfernungsmesser (1) über eine nicht dargestellte Auswerte-Elektronik in bekannter Art und-Weise ermittelt wird. Ebenso können weitere, vom automatisierten Laser-Entfernungsmesser (1) ermittelte Informationen dergestalt auf dem Display (14) visualisiert und eingespiegelt werden, wie z.B. aktuelle Statusanzeigen des Laser-Entfernungsmessers (1) . Hierzu ist vorteilhafterweise eine Wahlmöglichkeit in Form einer Bedienkonsole (16) für den jeweiligen Benutzer vorgesehen.With the help of the display (14), for example, the currently measured distance from the target point can be reflected, which is determined in a known manner by the laser range finder (1) via evaluation electronics (not shown). Likewise, further information determined by the automated laser rangefinder (1) can be visualized and reflected on the display (14), e.g. Current status displays of the laser rangefinder (1). For this purpose, an option in the form of an operating console (16) is advantageously provided for the respective user.
Die eingespiegelte Zielmarke bzw. die projizierte Blende (13b) ist lagemäßig justierbar und wird bei der Montage des Laser-Entfernungsmessers (1) so eingestellt, daß die in die Nachtsichteinrichtung (5) bzw. Zieloptik des Laser- Entfernungsmessers (1) eingespiegelte Zielmarkierung den jeweiligen, angepeilten Zielpunkt im eingesehenen Bildfeld markiert. Die Richtung des den ersten Ausgang des Strahlteiler-Elementes (12) verlassenden Informations¬ strahlenganges (9) wird durch die Blenden-Justierung mit der optischen Achse des Laser-Entfernungsmessers (1) harmonisiert.The mirrored target mark or the projected diaphragm (13b) can be adjusted in position and is set when the laser rangefinder (1) is installed in such a way that the laser sighting device (5) or target optics The target marker reflected in the rangefinder (1) marks the respective targeted target point in the image field viewed. The direction of the information beam path (9) leaving the first output of the beam splitter element (12) is harmonized by the aperture adjustment with the optical axis of the laser range finder (1).
Über das Umlenkelement (11) , das im dargestellten Ausführungsbeispiel als Tripel-Prisma ausgeführt ist, werden die Informations-Strahlengänge (9) am Rande der Eintrittspupille in die Nachtsichteinrichtung (5) eingespiegelt. Im Verhältnis zur gesamten Eintrittspupille der Nachtsichteinrichtung (5) wird durch das Umlenkelement (11) nur eine kleine Fläche abgedeckt, so daß die Reichweite der Nachtsichteinrichtung (5) dadurch nicht wesentlich beeinträchtigt wird. Alternativ zum dargestellten Tripel-Prisma können auch geeignet angeordnete Umlenkspiegel oder dgl. eingesetzt werden, von denen insbesondere der der Eintrittspupille zugewandte Umlenkspiegel so zu dimensionieren ist, daß kein größerer Teil der Eintrittspupille davon abgeschattet wird. Zur Projektion der Informations-Strahlengänge (9, 10) sind keine großen Lichtstärken erforderlich, da diese Informations-Strahlengänge (9, 10) vom Restlichtverstärker (6) der Nachtsichteinrichtung (5) mit verstärkt werden, ohne daß hierfür zusätzliche Maßnahmen erforderlich sind.The information beam paths (9) at the edge of the entrance pupil are reflected into the night vision device (5) via the deflection element (11), which is designed as a triple prism in the exemplary embodiment shown. In relation to the entire entrance pupil of the night vision device (5), only a small area is covered by the deflecting element (11), so that the range of the night vision device (5) is not significantly impaired thereby. As an alternative to the triple prism shown, it is also possible to use suitably arranged deflecting mirrors or the like, of which in particular the deflecting mirror facing the entrance pupil is to be dimensioned such that no larger part of the entrance pupil is shaded therefrom. No large light intensities are required to project the information beam paths (9, 10), since these information beam paths (9, 10) are also amplified by the residual light amplifier (6) of the night vision device (5) without additional measures being required for this.
Der Strahlengang-Verlauf des erfindungsgemäßen, an eine Nachtsichteinrichtung adaptierbaren elektro-optischen Entfernungsmessers ist in Figur 2 dargestellt. Wie bereits in Fig. 1 ist ein Laser-Entfernungsmesser als Ausführungsform des elektro-optischen Entfernungsmessers gewählt worden. Mit dem Bezugszeichen (20) wird hierbei der Sende- Strahlengang des Laser-Entfernungsmessers bezeichnet. Der von einer elektro-magnetischen Strahlungsquelle (28), z.B. einer geeigneten Laser-Diode, ausgesandte Sende- Strahlengang wird über mehrere optische Elemente (21, 22, 23, 24, 25) geeignet dimensioniert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist hierzu ein Kondensor (27) in Verbindung mit einer Zylinderlinsen-Anordnung (26) vorgesehen. Der Sende-Strahlengang (20) liegt vorzugsweise im nicht-sichtbaren Bereich des elektromagentischen Spektrums, z.B. im infraroten Spektral-Bereich. Der vom betrachteten Objekt reflektierte Strahlengang bzw. Empfangs- und Beobachtungs-Strahlengang wird mit dem Bezugszeichen (30) bezeichnet. Dieser Strahlengang (30) gelangt über ein Objektiv (31) sowie zwei Umlenkelemente (32, 33) auf ein Strahlteilerelement (34), das einen ersten Teil des Empfangs- und Beobachtungs-Strahlenganges (30) in Richtung Beobachtungs-Okular (36, 37) umlenkt. Ein zweiter Teil des Empfangs- und Beobachtungs-Strahlenganges (30) wird mit dem Strahlteilerelement (34) über ein Interferenz- Filter und eine Empfängerblende (38) auf ein elektro- optisches Detektorelement (39) umgelenkt. Der Empfangs- und Beobachtungs-Strahlenganges (30) wird nach dem Objektiv (31) und den beiden Umlenkelementen (32, 33) erst am Strahlteilerelement (34) aufgespalten. Dort erfolgt eine Separation der Strahlengänge in Richtung Beobachtungs-Okular (36, 37) bzw. elektro-optisches Detektorelement (39) . Die dem elektro-optischen Detektorelement (39) nachgeordnete, nicht dargestellte, Auswerteelektronik ermittelt anhand der registrierten Signale die aktuelle Entfernung von einem angepeilten Zielpunkt sowie eventuelle sonstige Informationen.The beam path of the electro-optical range finder according to the invention, which can be adapted to a night vision device, is shown in FIG. As already in FIG. 1, a laser range finder has been chosen as the embodiment of the electro-optical range finder. The reference number (20) denotes the transmission beam path of the laser range finder. The transmission beam path emitted by an electro-magnetic radiation source (28), for example a suitable laser diode, is suitably dimensioned via several optical elements (21, 22, 23, 24, 25). In the exemplary embodiment shown, a condenser (27) is provided for this purpose in connection with a cylindrical lens arrangement (26). The transmission beam path (20) is preferably in the non-visible range of the electromagnetic spectrum, for example in the infrared spectral range. The beam path reflected by the object under consideration or the reception and observation beam path is designated by the reference symbol (30). This beam path (30) passes through a lens (31) and two deflection elements (32, 33) to a beam splitter element (34), which forms a first part of the receiving and observation beam path (30) in the direction of the observation eyepiece (36, 37 ) redirects. A second part of the reception and observation beam path (30) is deflected with the beam splitter element (34) via an interference filter and a receiver diaphragm (38) onto an electro-optical detector element (39). The receiving and observation beam path (30) is split after the objective (31) and the two deflection elements (32, 33) only at the beam splitter element (34). There, the beam paths are separated in the direction of the observation eyepiece (36, 37) or electro-optical detector element (39). The evaluation electronics, not shown, arranged downstream of the electro-optical detector element (39), uses the registered signals to determine the current distance from a targeted target point and any other information.
Schematisiert dargestellt sind in Fig. 2 ferner die projizierbare Zielmarkierung bzw. das Display (41), auf dem verschiedenste Informationen visualsierbar sind. Die mittels einer, nicht dargestellten Lichtquelle projizierten Informations-Strahlengänge (40) gelangen über ein Umlenkelement (42) auf das Strahlteilerelement (43) der Einspiegelungsvorrichtung, das die Informations- Strahlengänge (40) einerseits in Richtung der Zieloptik, d.h. des Beobachtungsokulares (36, 37) des Laser- Entfernungsmessers umlenkt. Zwischen dem Beobachtungsokular (36, 37) und dem Strahlteiler-Element (43) sind optische Elemente (44a, 44b) sowie ein weiteres Umlenkelement (45) angeordnet, über einen zweiten Ausgang des Strahlteiler- Elementes (43) werden die Informations-Strahlengänge (40) in Richtung der - nicht dargestellten Nachtsichteinrichtung- umgelenkt. Hierzu sind im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei weitere Umlenkelemente (46, 47) sowie zwei weitere optische Elemente (48, 49) zwischen dem Ausgang des Strahlteilerelementes (43) und der Eintrittspupille der Nachtsichteinrichtung angeordnet. Das vor der Eintrittspupille der Nachtsichteinrichtung angeordnete Umlenkelement C50) ist lediglich schematisiert dargestellt.The projectable target marking or the display (41), on which a wide variety of information can be visualized, is also shown schematically in FIG. 2. The Information beam paths (40) projected by means of a light source (not shown) reach the beam splitter element (43) of the reflecting device via a deflection element (42) which on the one hand directs the information beam paths (40) in the direction of the target optics, ie the observation eyepiece (36, 37 ) of the laser rangefinder. Optical elements (44a, 44b) and a further deflecting element (45) are arranged between the observation eyepiece (36, 37) and the beam splitter element (43), and the information beam paths ( 40) deflected in the direction of the night vision device (not shown). For this purpose, two further deflection elements (46, 47) and two further optical elements (48, 49) are arranged between the output of the beam splitter element (43) and the entrance pupil of the night vision device in the exemplary embodiment shown. The deflection element C50) arranged in front of the entrance pupil of the night vision device is only shown schematically.
Eine mögliche Anwendung findet der erfindungsgemäße elektro-optische Entfernungsmesser in Kombination mit einer Nachtsichteinrichtung, angeordnet an einer Schußwaffe. Hierbei ist beispielsweise die Anordnung der Nachtsichteinrichtung mit aufgesetztem elektro-optischen Entfernungsmesser vor der Visier-Optik eines Gewehres möglich. The electro-optical rangefinder according to the invention can be used in combination with a night vision device arranged on a firearm. Here, for example, the arrangement of the night vision device with an attached electro-optical rangefinder in front of the sight optics of a rifle is possible.

Claims

Patentansprüche:Claims:
1. An eine Nachtsichteinrichtung adaptierbarer elektro- optischer Entfernungsmesser, bestehend aus einem elektro-optischen Entfernungsmesser mit1. An electro-optical range finder adaptable to a night vision device, consisting of an electro-optical range finder with
Sende- (20) und Empfangsstrahlengang (30) sowie einer Zieloptik, einer Einspiegelungsvorrichtung zur Projektion mindestens eines Informations-Strahlenganges (9,Transmitting (20) and receiving beam path (30) as well as target optics, a reflection device for projecting at least one information beam path (9,
10/ 40) ,- und einem Umlenkelement (11/50) , das mindestens einen Informations-Strahlengang (9, 10/ 40) in10/40), - and a deflection element (11/50), which has at least one information beam path (9, 10/40)
Richtung der Eintrittspupille derDirection of the entrance pupil of the
Nachtsichteinrichtung (5) umlenkt.Deflects night vision device (5).
2. An eine Nachtsichteinrichtung adaptierbarer elektro- optischer Entfernungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkelement (11/50) den Informations-Strahlengang (9, 10/40) am Rande der Eintrittspupille der Nachtsichteinrichtung (5) umlenkt, so daß nur eine geringfügige Abschattung der Eintrittspupille resultiert.2. Adaptable to a night vision device electro-optical rangefinder according to claim 1, characterized in that the deflecting element (11/50) deflects the information beam path (9, 10/40) on the edge of the entrance pupil of the night vision device (5), so that only a slight shading of the entrance pupil results.
3. An eine Nachtsichteinrichtung adaptierbarer elektro- optischer Entfernungsmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Umlenkelement (11/50) ein Tripelprismastreifen zwischen dem elektro-optischen Entfernungsmesser und der Nachtsichteinrichtung (5) angeordnet ist.3. Adaptable to a night vision device electro-optical rangefinder according to claim 2, characterized in that a triple prism strip between the electro-optical rangefinder and the night vision device (5) is arranged as the deflecting element (11/50).
4. An eine Nachtsichteinrichtung adaptierbarer elektro- optischer Entfernungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im elektro-optischen Entfernungsmesser angeordnete4. A night vision device adaptable electro-optical range finder according to claim 1, characterized in that arranged in the electro-optical range finder
Einspiegelungsvorrichtung ein Strahlteilerelement (12/43)) mit mindestens zwei Ausgängen umfaßt, mit dem ein oder mehrere Informationsstrahlengänge (9, 10/40) in Richtung des Umlenkelementes (11/50) als auch in Richtung der Zieloptik-Strahlenganges des elektro¬ optischen Entfernungsmessers projizierbar sind.Einspiegelungsvorrichtung comprises a beam splitter element (12/43)) with at least two outputs, with the one or more information beam paths (9, 10/40) can be projected in the direction of the deflecting element (11/50) as well as in the direction of the target optical beam path of the electro-optical range finder.
An eine Nachtsichteinrichtung adaptierbarer elektro- optischer Entfernungsmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Ausgang des Strahlteilerelementes (12/43) der Einspiegelungsvorrichtung und dem Umlenkelement (11/50) vor der Eintrittspupille der Nachtsichteinrichtung (5) ein oder mehrere optische Elemente zur Strahldimensionierung angeordnet sind.An electro-optical range finder adaptable to a night vision device according to claim 4, characterized in that one or more optical elements are provided between an output of the beam splitter element (12/43) of the reflecting device and the deflecting element (11/50) in front of the entrance pupil of the night vision device (5) Beam dimensioning are arranged.
An eine Nachtsichteinrichtung adaptierbarer elektro- optischer Entfernungsmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Ausgang des Strahlteilerelementes (12/43) und der Zieloptik des •elektro-optischen Entfernungsmessers ein oder mehrere optische Elemente zur Strahldimensionierung angeordnet sind.Electro-optical range finder adaptable to a night vision device according to claim 4, characterized in that one or more optical elements for beam dimensioning are arranged between an output of the beam splitter element (12/43) and the target optics of the electro-optical range finder.
An eine Nachtsichteinrichtung adaptierbarer elektro- optischer Entfernungsmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspiegelungsvorrichtung eine rückseitig beleuchtete, lagemäßig justierbare Blende (13b) umfaßt, deren Bild über das Strahlteilerelement (12/43) in Richtung des Umlenkelementes (11/50) als auch in Richtung der Zieloptik des elektro-optischen Entfernungsmessers projizierbar ist.Electro-optical range finder adaptable to a night vision device according to claim 4, characterized in that the reflecting device comprises a rear-lit, positionally adjustable diaphragm (13b), the image of which via the beam splitter element (12/43) in the direction of the deflection element (11/50) is also projectable in the direction of the target optics of the electro-optical range finder.
An eine Nachtsichteinrichtung adaptierbarer elektro- optischer Entfernungsmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspiegelungsvorrichtung ein Display (14) zur Darstellung von Informationen umfaßt, dessen Bild über das Strahlteilerelement (12/43) in Richtung des Umlenkelementes (11/50) als auch in Richtung der Zieloptik des elektro-optischen Entfernungsmessers projizierbar ist.An electro-optical range finder adaptable to a night vision device according to claim 4, characterized in that the reflecting device comprises a display (14) for displaying information, the image of which via the beam splitter element (12/43) in Direction of the deflecting element (11/50) and in the direction of the target optics of the electro-optical range finder can be projected.
9. An eine Nachtsichteinrichtung adaptierbarer elektro- optischer Entfernungsmesser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Display (14) eine digitale Anzeigeeinheit vorgesehen ist.9. A night vision device adaptable electro-optical rangefinder according to claim 8, characterized in that a digital display unit is provided as the display (14).
10. An eine Nachtsichteinrichtung adaptierbarer elektro- optischer Entfernungsmesser nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß über die digitale Anzeigeeinheit Informationen darstellbar sind, die die Auswerteelektro-nik des elektro-optischen Entfernungsmessers liefert.10. A night vision device adaptable electro-optical range finder according to claim 9, characterized in that information can be displayed on the digital display unit, which supplies the evaluation electronics of the electro-optical range finder.
11. An eine Nachtsichteinrichtung adaptierbarer elektro- optischer Entfernungsmesser nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elektro-optische Entfernungsmesser Verbindungselemente (3,4) zum lösbaren Befestigen an einer Nachtsichteinrichtung (6) aufweist.11. Adaptable to a night vision device electro-optical rangefinder according to at least one of the preceding claims, characterized in that the electro-optical rangefinder has connecting elements (3, 4) for releasable attachment to a night vision device (6).
12. An eine Nachtsichteinrichtung adaptierbarer elektro- optischer Entfernungsmesser nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als elektro-optischer Entfernungsmesser ein Laser- Entfernungsmesser (1) vorgesehen ist.12. A night vision device adaptable electro-optical range finder according to at least one of the preceding claims, characterized in that a laser range finder (1) is provided as the electro-optical range finder.
13. Nachtsichteinrichtung, gekennzeichnet durch die Kombination mit einem elektro-optischen Entfernungsmesser nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche13. Night vision device, characterized by the combination with an electro-optical rangefinder according to at least one of the preceding claims
14. Nachtsichteinrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch die Anordnung an einer Schußwaffe. 14. Night vision device according to claim 13, characterized by the arrangement on a firearm.
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