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Vorrichtung zur parallelen Ausrichtung
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mehrerer optischer Achsen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur parallelen Ausrichtung der optischen Achsen mehrerer optischer Geräte, welche
die gleiche Blickrichtung haben.
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Es ist bekannt, mehrere optische Gerste in der Weise nebeneinander
anzuordnen, daß dieselben auf das gleiche Ziel blicken. .ro ist es z. 9. bekannt,
auf Panzerfahrzeugen
ein Tagsichtgerät, ein Nachtsichtgerät, einen
Entfernungsmesses und dgl. nebeneinander anzuordnen. Diese Geräte können jedoch
nur dann ein brauchbares Bild bzw.
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eine brauchbare Messung liefern, wenn alle Geräte das gleiche Objektfeld
anvisieren, d.h. wenn ihre verschiedenen optischen Achsen zueinander parallel ausgerichtet
sind, Eine solche Ausrichtung kann z.B. dadurch vorgenommen werden, daß in einer
zu der Gerätegruppe großen Entfernung eine achsparallele Strahlen aussendende Lichtquelle
(Kollimator) aufgestellt wird, und dieser Kollimator mit den einzelnen Geräten nacheinander
anvisiert wird. Wenn dann die Lochblende des Kollimators jeweils im Fadenkreuz der
einzelnen Geräte erscheint, sind die Achsen dieser Geräte zueinander parallel ausgerichtet.
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Da die Geräte aber oft in unterschiedlichen Wellenbereichen arbeiten
- die Tagsichtgeräte im Bereich des sichtbaren Lichtes, die Nachtsichgeräte im Bereich
des infraroten Lichtes -, und da ferner die Optik des Kollimators nur einen bestimmten
ellenbereich mit gutem Wirfrunsgrad durchläßt, ist es demnach erforderlich, fjjr
eine solche Achsausrichtung mehrere Kollimatoren allfzubauens deren achsen dann
aber auch erst untereinander
und zueinander justiert werden müssen.
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Außerdem ist diese Ausrichtung im Gelände aufwendig und wetterabhängig.
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Es bestand daher die Aufgabe, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der
die Achsen der verschiedenen optischen Gerade auch dann ohne zeitraubende Justierarbeiten
an dem bzw.
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den Prüfkollimatoren ausgerichtet werden können, wenn die Geräte in
unterschiedlichen Wellenlängenbereichen arbeiten. Dabei bestand die besondere Aufgabe,
diese Vorrichtung derart zu gestalten, daß damit die Achsausrichtung auch in der
Werkstatt vorenommen werden kann, statt wie bisher im Gelände.
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Gemäß der Erfindung ist diese .\ufgabe dadurch gelöst, daß in dem
Kollimator optische Mittel vorgesehen sind, die aus dem Kollimatorstrahlengang seitlich
Teilstrahlenbündel auslenken, die parallel ueinander verlaufen.
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Es werden daher mit diesem Kollimator Teilstrahlenbiindel erzetlct,
deren achsen in vorhestimmter Weise zueinander fix und parallel sind. Dabei entspricht
der seitliche abstand der Teilstrahlenbündel dem Versatz der optischen Geräte zueinander.
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Die Erzeugung der Teils trnhlenbiindel geschieht mittel.
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Ringspiegel, die konzentrisch Ltlll die Kollimatorachse
herum
angeordnet sind und die Kollimatorachse schräg schneiden1 und die außerdem in ihrem
Durchmesser in der Weise abgestuft sind, daß sie in Lichtrichtung gesehen kleiner
werden, so daß jeder Spiegel mit Licht aus der Kollimator-Lichtquelle beaufschlagt
wird.
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Obwohl es an sich gleichgültig ist, unter welchem Winkel die Ringspiegel
im Kollimatorskrahlengang stehen, so wird doch insbesondere vorgeschlagen, die Ringspiegel
unter 450 zur Kollimatorachse anzuordnen, so daß die Achsen der Teilstrahlenbündel
alle senkrecht auf der Kollimatorachse stehen.
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Der besondere Vorteil der erfundenen Vorrichtung besteht darin, daß
es einerseits möglich ist, im Kollimator eine Lichtquelle zu verwenden1 die Strahlen
aus einem möglichst großen Wellenlängenbereich aussendet, daß man aber andererseits
die Sniezel in ihrem Material auf das einzelne auszurichtende Gerät abs t imn,ei.I
kann, so daß sich ein besonders hoher Wirkungsgrad ergiht.
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Wenn sich also unter den auszurichtenden Geräten z.t3.
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ein mit Infrarotstrahlen arbeitendes Nachtsichtgerät befindet, so
ist es angezeigt, das für dieses Gerät bestimmte Teils trahlenbüidel mittels eines
Ringsp#iegels auszuspiegeln, der bevorugt Infrarotstrahlen reflektiert.
Die
Bedeutung der erfundenen Vorrichtung wird besonders gut verstandlich, wenn man bedenkt,
daP bei nenbeneinanderangeordnetem Tagsicht- und Stachtsichtgertit trotzdem keine
gemeinsame Optik verwendet werden kann, weil aus Naterialgründen die Verarbeitung
von Strahlen im sichtbaren und im infraroten Bereich nicht durch die gleiche Optik
geschehen kann. Es müssen vielmehr getrennte Optiken vorgesehen werden, deren Achsen
parallel zueinander ausgerichtet werden müssen.
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Falls der seitliche Abstand bekannt ist, den die auszurichtenden Geräte
zueinander haben, so ist es sinnvol], die Ringspiegel in diesen abständen fest im
Kollimator anzuordnen. Es ist aber auch möglich, einen oder mehrere der Ringspiegel
konzentrisch zur optischen Achse verschiebbar zu machen. In diesem Fall kann ein
und dieselbe Vorrichtung auf unterschiedliche Gerätekombinationen bzw. deren seitlichen
Versatz zueinander eingestellt werden.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in einem .lusfiihrllnsbeispiel
dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 die erfundene Vorrichtung im Querschnitt, Fi. 2 schenatisch
die Verwendung der erfundenpn Vorrichtung bei der Ausrichtung der Achsen mehren
optischer Geräte, und
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht der Schemazeichnung
der Fig.2 In Fig.1 ist mit 1 der Tubus eines Kollimators bezeichnet, der außerdem
noch aus einer Lichtquelle 2, einer Lochblende 3 und einem Hohlspiegel 4 besteht.
In bekannter Weise reflektiert letzterer die von der Lichtquelle 2 einfallenden
Strahlen achsparallel.
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Innerhalb des Tubus 1 sind drei Ringspiegel 5a, 5b, 5c in der Weise
schräg im Strahlengang angeordnet, daß sie die Achse 1a des Kollimators unter 450
schneiden.
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Die Ringspiegel haben Öffnungen verschiedenen Durchmessers, wie aus
der Zeichnung ersichtlich. Das umgebende Platerial ist verspiegelt, vorzugsweise
oberflächenverspiegelt.
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Die Ringspiegel erden durch Distanzstcke 6 in ihrer Stellung gehalten.
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Für die Erfindung ist es unwesentlich, ob das gesamte, die Öffnungen
umgebende Material verspiegelt ist, oder nur entsprechend breite Ringe; und es ist
auch unwesentlich, ob zur Lagerung der Spiegel tatsachlic Distanzstücke verwendet
werden. Statt dessen könnten die Ringspiegel auch selbst so dick sein, daß sie sich
gegenseitig abstutzen. AXodifikationen dieser Vrt sind untergeordneter Natur und
berrcn nicht den eigentlichen Erfindungsgedanken.
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In der Darstellung der Fig.1 befindet sich oberhalb der Ringspiegel
5a, 5b, 5c je ein Loch im ollimatortubus 1 und in den Distanzstücken 6. Die Löcher
sind mit ihren Durchmessern den Ringdurchmessern angepaßt.
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Die Funktion der Vorrichturgist leicht verst.indlich: Das vom hohlspiegel
4 achsparallel reflektierte Licht fällt auf die verspiegelten Ringe unterschiedlichen
Durchmessers, von denen je ein ringförmiges Strahlenbündel nach außen reflektiert
wird. Die optischen Achsen der drei Strahlenbündel schneiden die Kollimatorachse
senkrecht. Sie sind untereinander parallel, d.h. ihre Parallelität hangt lediglich
von den Fertigungstoleranzen ab.
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Auf diese optischen Achsen sind die optischen Achsen der einzelnen
optischen Geräte auszurichten. Die optischen Achsen dieser Geräte sind dann zueinander
parallel, wenn im Zentrum der Austrittspupille jedes Gerätes, z. n. Fadenkreuz oder
Strichmarke, die Lochblende des Kollimators sichtbar ist.
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In den Fig.2 und 3 sind ein Tag- und ein Nachtsichtgerät nebeneinander
angeordnet. Beide sind nur schematisch mit ihren optischen Achsen und im übrigen
nur in Kastenform dargestellt. tnd zwar ist das TagsicllterLic
mit
7 und das Nachtsichtgerät mit 8 bezeichnet.
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Ihre optischen Achsen sind mit 7a bzw. 8a markiert.
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In der Ansicht der Fig.2 fallen sie im oberen Teil teilweise zusammen,
jedoch ist ihr Verlauf in Fig.3 klar erkennbar.
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In dem Gehäuse 9, das beide optischen Geräte umfaßt, ist auch die
Vorrichtung zum Ausrichten der optischen Achsen untergebracht, das ist der erfindungsgemäß
ausgestaltete Kollimator 1.
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Die Strahlen der beiden optischen Geräte 7 und 8 verlaufen über einen
Schwenkspiegel 10, der gegen Anschläge 11 und 12 in die beiden Stellungen "Beobachten"
und "Ausrichten" schwenkbar ist. In der Stellung "Beobachten" treten die optischen
Achsen beider Geräte nach vorne aus dem Gehäuse 9 aus, d.h. der Benutzer kann sein
Ziel beobachten. Für die Strahlen des Nachtsichtgerätes ist dabei noch ein weiterer
ortsfester Spiegel 13 vorgesehen, der allerdings nur Umlenkfunktionen hat.
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In der Stellung "Ausrichten" werden die optischen Achsen der Geräte
jedoch gegen den Kollimator 1 geneit und fallen mit den optischen Achsen zweier
aus diesem
Kollimator austretenden ringförmien Strahlenbündel zusammen.
Ist dies tatsächlich der Fall, dann sind die Achsen der optischen Geräte richtig
und parallel zueinander ausgerichtet: in beiden Geräten erscheint die Lochblende
des Kollimators z.B. im Fadenkreuz.
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Ist dies nicht der Fall, so ist dies ein Zeichen dafür, daß die Achsen
der Geräte nicht parallel zueinander sind.
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Die Geräte sind dann solange zu justieren, bis in beiden Geräten die
Lochblende sichtbar ist. Danach kann wieder umgeschaltet werden auf "Beobachten".
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Es sei noch besonders darauf hingewiesen, daß die Vorrichtung - obwohl
hier nur beispielsweise im Zusammenhang mit einem Tag- und einem Nachtsichtger.it
erl.iutert und beschrieben - in gleicher Weise auch fiir die Ausrichtung der Achsen
von z.fl. Entfernungsmessern, Goniometern, Lasergeräten usw. geeignet ist, wenn
solche optischen Geräte zu Gerätegruppen mit gleicher Zielrichtung bzw. Beobachtungsrichtung
zusammengefaßt sind.