CH680016A5 - Visual target detection method for weapon sight - using inserted auxiliary target image appearing at given distance from observer - Google Patents

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CH680016A5
CH680016A5 CH216289A CH216289A CH680016A5 CH 680016 A5 CH680016 A5 CH 680016A5 CH 216289 A CH216289 A CH 216289A CH 216289 A CH216289 A CH 216289A CH 680016 A5 CH680016 A5 CH 680016A5
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target
image
auxiliary image
distance
aiming
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CH216289A
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German (de)
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Juerg Steinmann
Heinrich Dueringer
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Contraves Ag
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    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/14Viewfinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

A generated target auxiliary image provided by an image generator (7) containing visual target data is optically inserted in the weapon sights so that it appears at a given distance from the eye of the observer. Pref. the target auxiliary image provides differing target data, including the target distance and the projected image distance corresponding to the latter. USE - For airborne target seen against clear sky.

Description

       

  
 



  Die Erfindung liegt im Gebiet der Optik und betrifft ein Verfahren zum visuellen Erfassen eines Zieles in einem Visier und eine Zielvorrichtung gemäss Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 7. 



  Alle klassischen Visiere haben für das Zielen notwendige Ablesefunktionen im Nahbereich. Mit Nahbereich ist im wesentlichen der Leseabstand gemeint, mit dem in etwa eine Zeitung oder ein Buch gelesen werden. Damit muss das menschliche Auge in der Lage sein, zeitlich rasch nacheinander im Nah- (Datenablesung) und Fernbereich (Zielsuche) zu arbeiten. Dies hat einen gravierenden Nachteil, nämlich den, dass bei einer Flugzielsuche im Fernbereich das Auge keine Fokussierhilfe hat. Der leere Himmel gibt dem Auge keine Möglichkeit, sich auf eine Distanz einzustellen. Um dem abzuhelfen, werden Schützen speziell auf das "Sehen am leeren Himmel" geschult.

  Doch auch für das in dieser Hinsicht speziell geschulte Auge oder genauer Hirn (Sehfähigkeit) ist es nicht einfach, die richtige Fokussierung stets in Bereitschaft zu halten, auf Grund derer ein weitentferntes Flugziel rasch erkannt werden kann. 



  Insbesondere ist es problematisch, wenn das Auge in rascher Folge Daten im Lesebereich ablesen muss und gleich darauf wieder in die  Spähbereitschaft übergehen sollte. Stellt sich die Sehbereitschaft dann falsch ein, worüber der Mensch keine Kontrolle hat, so bleibt ein anfliegendes Ziel lange unbemerkt. Die Konsequenzen daraus kann man sich denken und darum sollte dieser Fehlzustand am Menschen unbedingt vermieden werden. 



  Es ist darum das Ziel der Erfindung, ein Verfahren anzugeben und ein Visier zu schaffen, durch welche die optische Erkennungsfähigkeit von Auge und Hirn von dieser sie physiologisch überfordernden Aufgabe befreit werden. 



  Das Ziel wird erreicht durch die kennzeichnenden Merkmale des Verfahrens gemäss Patentanspruch 1 und der Zielvorrichtung gemäss Patentanspruch 7. 



  Die Lösung besteht im wesentlichen darin, die wichtigsten Daten und optischen Hilfsmittel, die zum genauen Zielen nötig sind, also die Einweis- und die Vorhaltdaten bzw. optische Marken dafür, in das Visier derart einzublenden, dass sie als gemeinsames Visierbild erscheinen, welches entweder auf unendlich abgebildet wird oder optisch auf bestimmte Zieltiefen eingestellt werden kann, in deren Bereich das vom Suchradar erfasste Ziel auftauchen soll. Auf diese Weise kann sich das Auge bzw. die Sehfähigkeit (das ist das Zusammenspiel von Auge und Hirn), ohne einen Willensakt des Menschen stets auf die Unendlich-Fokussierung oder auf eine bestimmte Raumtiefe konditionieren oder einstellen und muss während des ganzen Spähvorganges nicht mehr auf Lesedistanz eingestellt werden. Damit erhöht sich die Erkennungswahrscheinlichkeit eines sich optisch aus dem Unendlichen nähernden Flugzieles. 



  Für eine Visiereinblendung gemäss diesem Verfahren müssen in einem Visier Mittel geschaffen werden, die ebenfaIls Gegenstand der Erfindung sind. Diese Mittel bestehen im wesentlichen aus einem Bildgenerator für das zieldatenbezogene Visierbild, einer Abbildungsoptik zur Projektion des Visierbildes und einem Strahlteiler, auf den das  Visierbild durch die Abbildungsoptik abgebildet wird. Um begriffliche Verwechslungen zu vermeiden, wird das Visierbild in der Folge Zielhilfsbild genannt. 



  Mit Hilfe der nachfolgend aufgeführten Zeichnungen werden nun Ausführungsbeispiele und Verfahren eingehend diskutiert. 
 
   Fig. 1 zeigt im Schnitt eine Visiereinrichtung mit Mitteln zur Ausführung der Erfindung. 
   Fig. 2A zeigt eine Zielhilfsdarstellung mit Ausrichtung des Visiers abseits der Zielachse. 
   Fig. 2B zeigt eine andere Zielhilfsdarstellung mit Ausrichtung des Visiers auf der Zielachse. 
   Fig. 3 zeigt den Strahlengang der Zielhilfsdarstellung und Mittel zur Generierung und distanzrichtiger Projektion der Zielhilfsdarstellung. 
   Fig. 4 zeigt eine an sich bekannte Massnahme zur Faltung des Strahlengangs, um bei grossen Brennweiten des Objektivs grosse Baulängen im Visier zu vermeiden. 
 



  In der Regel werden zum Zielen nötige Daten wie auch Zielhilfsmittel an der Visiereinrichtung dort angezeigt, wo man dafür gerade Platz findet. Elektronische Einblendungen in das Visierbild sind erst  jüngeren Datums. Aber auch da ist man noch nicht davon weggekommen, optische Marken, eingeblendete Daten und andere visualisierte lnformationen eher in einer aggregierten als in einer kombinierten Weise einander zuzuordnen, wodurch natürlich kein optimaler gemeinsamer Effekt entsteht. Es wird dem zielenden Menschen immer noch zugemutet, eine Mehrzahl von "Objekten", die auf verschiedene Distanzen zwischen Nah und Fern angeordnet sind, buchstäblich im Auge zu behalten. 



  Wird nun ein Abbildungsvorgang, der die Fokussierung des Auges und die Sehbereitschaft steuert, so generiert und abgebildet, dass das Bild auf eine gewisse Distanz eingestellt wird oder mit anderen Worten in einer bestimmten Distanz erscheint, so kann die Zielbereitschaft des Menschen ohne sein Zutun ständig aufrechterhalten werden. Damit wird die Aufgabe gelöst, das Auge auf ein kommendes Ziel vorzubereiten oder zu konditionieren, so dass es vom Menschen früh genug wahrgenommen werden kann. 



  Die Einstellung des Abbildungsvorganges kann beispielsweise dadurch geschehen, dass entweder die Abbildungsoptik zwischen einem Bildgenerator mit den Zielinformationen und dem Strahlteiler (halbdurchlässigen Zielspiegel) relativ zum Bildgenerator bewegt wird oder die Bildebene des Bildgenerators selber, auf dem das einzublendende Bild (also die Zielinformation) selbstleuchtend generiert ist, bei unbewegter Abbildungsoptik bewegt wird. 



  Fig. 1 zeigt in einer Übersichtsdarstellung ein beispielsweises Visier, in welchem die erfinderischen Massnahmen vorrichtungsmässig untergebracht sind. Die Beobachtungsrichtung ist von links (mit stilisiertem Auge) nach rechts zum Ziel hin gerichtet. Das Visier ist abgedeckt mit einem Regenschutz 1, an welchem noch eine Stirnstüt ze 4 befestigt sein kann. In diesem oberen Raum ist ein Strahlteiler 3 angeordnet, durch den von der Zielseite Licht einfallen kann, gegebenenfalls durch einen Blendschutz 2 abgeschirmt, und auf den von der Geräteseite das Licht der visualisierten Zielinformation einfällt. Auf diese Weise sieht der Schütze bspw. das Ziel mit der projizierten Zielhilfsbild, die ihm helfen soll, das Ziel zu finden und es auch anzuvisieren.

   Diese Abbildung enthält Information zum Einweisen und Information für den Vorhalt sowie entsprechende Begrenzung für die Zielregion (Szenario mit Vorhaltmarke). 



  Im unteren Teil des Visiers sind, dem Strahlengang nach geordnet, ein Objektiv 5, ein Umlenkprisma 6 und ein Bildgenerator 7 angeordnet. Mit dem Bildgenerator 7 wird die zum Zielen nötige Visualisierung mit ausreichender Leuchtkraft generiert, die auf den Strahlteiler 3 projiziert werden soll. Zur Generierung des Zielhilfsbildes dient bspw. eine elektronische Schaltung oder ein Rechner, mit deren oder dessen Hilfe die Zieldaten zu Zielhilfsbildern aufbereitet werden. Das Ganze ist mittels eines Gehäuses 8 abgedeckt, und auf einer kleinen Bedienerleiste 9 sind Bedienelemente angeordnet, mit welchen man in der Lage ist, die Apparatur betriebsbereit zu machen. 



  Für die richtige Abbildung des Zielhilfsbildes im Raum wird die Optik 5 und/oder Bildgenerator 7 relativ zueinander verschoben. Falls eine feste Einstellung vorgezogen wird, so stellt man vorteilhafterweise die Projektion auf Unendlich ein, so dass der Sehmechanismus auf Unendlich konditioniert ist. Natürlich kann man auch andere Raumtiefen fest einstellen, die vorher über das Auge und einem entsprechend entfernten Ziel ermittelt wurde. Die Projektion mittels Verstellung am Objektiv oder am Bildgenerator kann bspw. einem Stellmotor überlassen werden, der vom Feuerleitrechner die Distanzinformationen erhält. So können experimentell durch Zuordnung von  Hilfsbild mit Objekten in bekanntem Abstand Distanzregionen ermittelt werden, die dann automatisch über den Stellmotor eingestellt werden, entsprechend dem sich nähernden Ziel, das die Distanzregionen durchfliegt.

  Auf diese Weise ist der Sehmechanismus jeweils optimal konditioniert. Mit dem Wahrnehmen des Zielhilfsbildes ist auch gleichzeitig das Ziel wahrnehmbar. 



  Die Fig. 2A und 2B zeigen nun die Zielhilfedarstellung, in der Folge das Hilfsbild genannt, wie sie einerseits im Bildgenerator zu sehen ist und wie sie andererseits auch in den Strahlteiler eingeblendet ist. Wie schon erwähnt, ist die Herstellung der Zielhilfeabbildung nicht das Thema, sondern die richtige Projektion gemeinsamer Zieldaten in den Zielraum derart, dass der erwartete Effekt auf das menschliche Sehvermögen eintritt und jede parasitäre Fokussierung, wie bspw. ein Ablesenmüssen im normalen Lesebereich oder einem etwas weiteren Nahbereich zu vermeiden. 



  Fig. 2A zeigt ein Beispiel für das Hilfsbild. Es umfasst im wesentlichen Einweis- und Vorhaltmarken, hier beispielsweise in Form eines Rahmens 20 für das Szenario und einer Ziel- oder Vorhaltmarke 25 für den Zielbereich. Die Vorhaltmarke ist ungefähr so gross wie das Ziel (Grössenordnung 10 Promille bzw. mRadian). Zwischen den Eckpunkten des Rahmens 20 sind Punkte Ao für Azimut und Eo für Elevation eingeblendet, die je nach Position des Visiers auf dem Rahmen für das Szenario an einer anderen Stelle aufblenden. Diese wandernden Marken sind Einweismarken. In diesem Beispiel ist die Einweisung so erfolgt, dass das Ziel im Visierkreuz Po erfasst ist. Der Schütze wird durch die Einweismarken in Azimut und Elevation eingewiesen, ohne dass er seine momentane Sehdistanz aus der "Zieldistanz" wegführen muss, um beispielsweise in Lesedistanz Zielhilfen abzulesen. 



  Wie ein Einweisevorgang aussehen kann, zeigt Fig. 2B. in welcher die Einweismarken A1 und E1 auf einen Zielpunkt P1 zeigen, der abseits der Zielachse liegt. Die Position der Einweismarken wird vom Feuerleitgerät bestimmt, welches das Ziel schon detektiert hat, bevor es der Schütze sehen kann. Der Schütze bewegt nun sein Visier nach rechts auf den Punkt A1 (Azimut) zu, bis dieser Punkt in der Mitte des horizontalen Szenariorahmens 20 zu liegen kommt und senkt das Visier soweit, bis der Punkt F1 (Elevation) ebenfalls in die Mitte des vertikalen Szenariorahmens 20 zu liegen kommt. Damit hat er das Ziel in der Visierlinie und der Einweisvorgang ist abgeschlossen und der Schütze versucht nun das Ziel, das er jetzt sehen kann, auf der Vorhaltmarke zu halten. Der Rechner rechnet nun den Vorhalt aus und verschiebt dementsprechend die Vorhaltmarke 25 für den Zielbereich.

  Der Schütze reagiert automatisch mit einem Nachschwenken, da er das Ziel ständig auf der Vorhaltmarke zu halten versucht. Er muss sich also auch nicht um den Vorhalt kümmern. Man kann im gleichen Hilfsbild dann auch darstellen, ob das Ziel im Wirkbereich oder noch ausserhalb ist, das heisst, ob der Vorhalt schon gerechnet ist oder nicht, in dem man die Vorhaltmarke blinken lässt, solange die Vorhaltrechnung noch nicht durchgeführt ist, und das Blinken aufhören lässt, wenn das Ziel im Wirkbereich ist. Dies geschieht alles in der, salopp gesagt, gleichen Ziel/Hilfsbild-Bildebene. 



  Das ganze Geschehen läuft nun mit einem bspw. auf "Unendlich" eingestellten Sehvermögen (Auge und Hirn) ab. Der Schütze musste während des Einweisens und Zielens mit Vorhalt kein einziges Mal seine Sehdistanz umstellen. 



  Dieses Hilfsbild, wie es in den Fig. 2A und 2B als Beispiel abgebildet ist, wird auf einer Bildbühne mit Hilfe eines Rechners gene riert, der die Azimut-, Elevations-, Vorhalt- und Zieldistanzdaten entsprechend in eine visualierte Darstellung umsetzt. Es ist darauf zu achten, dass das Hilfsbild, das ja selbstleuchtend sein muss, eine ausreichende Leuchtkraft aufweist, um am sonnenhellen Himmel noch klar und deutlich gesehen zu werden. 



  Fig. 3 zeigt nun den Strahlengang für das Hilfsbild. Vom Bildgenerator 7 wird über ein Umlenkprisma 6 das Hilfsbild von einer Optik 5 aufgenommen, mit der das Hilfsbild so auf den Strahlteiler 2 projiziert wird, dass das stilisierte Auge, links in der Figur, das Hilfsbild auf "Unendlich" projiziert sieht (mit einem Unendlichsymbol rechts in der Figur dargestellt). Nun kann das Hilfsbild durch Bewegen der Optik 5 so projiziert werden, dass das Hilfsbild ungefähr in Zieldistanz erscheint. Denselben Effekt erzielt man durch ein adäquates Bewegen oder Verschieben des Bildgenerators 7. Beide Einstellmöglichkeiten sind mit Doppelpfeilen dargestellt. Das Auge, das sich nun auf das Hilfsbild einstellt, verliert sich so nicht mehr im leeren Raum (im blauen Himmel), sondern findet jeweils ein Betrachtungsobjekt, das eine ungefähr richtige Einstellung des Sehvermögens im Raum ermöglicht.

   Verändert sich das Hilfsbild, in dem es eine grössere oder kleinere Distanz anzeigt, so folgt das Auge unbemerkt und der Schütze wird das Ziel nicht aus den Augen verlieren. 



  Fig. 4 zeigt ein Beispiel für die Verlängerung der Brennweite eines Objektivs bei gleicher Baulänge durch Falten des Strahlenganges mittels Rückspiegelung. Mit solchen, an sich bekannten Massnahmen, können die für das Hilfsbild nötigen Brennweiten auch in kleineren Visieren Anwendung finden. Vom Bildgenerator 7 fällt das Licht auf einen Umlenkspiegel 40 (bspw. auch Prisma) auf eine Sammellinse 41 und durch einen halbdurchlässigen Spiegel 43 auf einen Hohlspiegel 42, welcher das Licht wieder auf den halbdurchlässigen Spiegel derart reflektiert, dass es auf einen weiteren Spiegel 44 geworfen wird  und von dort wieder auf den halbdurchlässigen Spiegel 43. Auf diese Weise wird ein Lichtstrahl mehrfach gefaltet, wodurch bei gleich grosser Baulänge des Objektivs eine grössere Brennweite erzielt wird.

   Selbstverständlich gibt es noch mehrere Arten, den Lichtstrahl zu falten, nur ist damit ein entsprechender LichtverIust verbunden, da an jeder reflektierenden Fläche ein Teil des Lichtes verschluckt wird. Dies ist, werden solche Massnahmen angewendet, bei der Helligkeit des zu generierenden Hilfsbildes in Betracht zu ziehen. 



  
 



  The invention is in the field of optics and relates to a method for visually detecting a target in a visor and a target device according to the preamble of claims 1 and 7.



  All classic visors have the necessary reading functions at close range for aiming. Close range essentially means the reading distance with which a newspaper or a book is read. This means that the human eye must be able to work in quick succession in the near (data reading) and long range (target search). This has a serious disadvantage, namely that the eye has no focusing aid when searching for a long-range destination. The empty sky gives the eye no opportunity to adjust to a distance. To remedy this, shooters are specially trained in "seeing in the empty sky".

  But even for the eye, who is specially trained in this regard, or more precisely, the brain (vision), it is not easy to keep the correct focus in readiness, on the basis of which a far-away flight destination can be quickly recognized.



  In particular, it is problematic if the eye has to read data in the reading area in rapid succession and should immediately switch back to the readiness to spy. If vision is then set incorrectly, over which man has no control, an approaching target remains unnoticed for a long time. The consequences of this can be imagined and therefore this human malfunction should be avoided at all costs.



  It is therefore the aim of the invention to provide a method and to create a visor by means of which the optical recognition ability of the eye and brain are freed from this task which is physiologically overwhelming.



  The aim is achieved by the characterizing features of the method according to patent claim 1 and the target device according to patent claim 7.



  The solution essentially consists in fading the most important data and optical aids, which are necessary for precise aiming, i.e. the instruction and the lead data or optical marks, into the visor in such a way that they appear as a common visor image, which is either on is imaged infinitely or can be optically set to certain target depths, in the area of which the target detected by the search radar should appear. In this way, the eye or the ability to see (this is the interaction of the eye and the brain) can always condition or adjust to infinite focus or a certain depth of space without an act of will on the part of the human being and does not have to go on during the entire spying process Reading distance can be set. This increases the probability of recognition of a flight destination approaching optically from the infinite.



  For a visor overlay according to this method, means must be created in a visor, which are also the subject of the invention. These means essentially consist of an image generator for the target data-related visor image, an imaging optics for projecting the visor image and a beam splitter onto which the visor image is imaged by the imaging optics. In order to avoid confusion of terms, the sighting image is called the target auxiliary image below.



  Exemplary embodiments and methods are now discussed in detail with the aid of the drawings shown below.
 
   Fig. 1 shows in section a sighting device with means for carrying out the invention.
   2A shows a target assist display with alignment of the visor away from the target axis.
   2B shows another aiming aid representation with alignment of the visor on the target axis.
   3 shows the beam path of the target assist display and means for generating and correctly projecting the target assist display.
   Fig. 4 shows a known measure for folding the beam path in order to avoid long lengths in the sight at long focal lengths of the lens.
 



  As a rule, data necessary for aiming as well as aiming aids are displayed on the sighting device wherever there is space for it. Electronic overlays in the sighting image are of a more recent date. But even here it has not yet been possible to associate optical brands, superimposed data and other visualized information in an aggregate rather than in a combined manner, which of course does not result in an optimal common effect. The aiming person is still expected to literally keep an eye on a number of "objects" that are arranged at different distances between near and far.



  If an imaging process that controls the focus of the eye and the willingness to see is now generated and mapped such that the image is set at a certain distance or, in other words, appears at a certain distance, the willingness to aim can be constantly maintained without any action on his part will. This solves the task of preparing or conditioning the eye for a coming goal, so that people can perceive it early enough.



  The setting of the imaging process can be done, for example, by either moving the imaging optics between an image generator with the target information and the beam splitter (semi-transparent target mirror) relative to the image generator, or the image plane of the image generator itself, on which the image to be faded in (i.e. the target information) is self-illuminating is moved with the imaging optics still.



  1 shows an overview of an example of a visor in which the inventive measures are accommodated in terms of the device. The direction of observation is directed from the left (with a stylized eye) to the right towards the target. The visor is covered with a rain cover 1, to which a forehead support 4 can be attached. A beam splitter 3 is arranged in this upper room, through which light can enter from the target side, possibly shielded by a glare shield 2, and onto which the light of the visualized target information falls from the device side. In this way, the shooter sees, for example, the target with the projected target auxiliary image, which is intended to help him find the target and also aim at it.

   This figure contains information for instruction and information for the reserve as well as the corresponding limitation for the target region (scenario with reserve mark).



  In the lower part of the visor, arranged according to the beam path, an objective 5, a deflecting prism 6 and an image generator 7 are arranged. The image generator 7 generates the visualization required for aiming with sufficient luminosity, which is to be projected onto the beam splitter 3. An electronic circuit or a computer, for example, is used to generate the target auxiliary image, with the aid of which the target data are processed into target auxiliary images. The whole is covered by means of a housing 8, and control elements are arranged on a small operator bar 9, with which one is able to make the apparatus ready for operation.



  The optics 5 and / or image generator 7 are displaced relative to one another for the correct imaging of the target auxiliary image in space. If a fixed setting is preferred, the projection is advantageously set to infinity, so that the viewing mechanism is conditioned to infinity. Of course you can also set other room depths that were previously determined via the eye and a correspondingly distant target. The projection by means of adjustment on the lens or on the image generator can, for example, be left to a servomotor which receives the distance information from the fire control computer. For example, by assigning an auxiliary image to objects at a known distance, it is possible to determine distance regions experimentally, which are then automatically set via the servomotor, corresponding to the approaching target that flies through the distance regions.

  In this way, the vision mechanism is optimally conditioned. With the perception of the target auxiliary image, the target is also perceptible at the same time.



  2A and 2B now show the target aid display, hereinafter referred to as the auxiliary image, as it can be seen on the one hand in the image generator and how it is also superimposed on the beam splitter on the other hand. As already mentioned, the creation of the target aid mapping is not the topic, but the correct projection of common target data into the target area in such a way that the expected effect on human eyesight occurs and any parasitic focus, such as a reading in the normal reading area or something else Avoid close range.



  2A shows an example of the auxiliary image. It essentially comprises instruction and reserve marks, here for example in the form of a frame 20 for the scenario and a target or reserve mark 25 for the target area. The reserve mark is approximately as large as the target (order of magnitude 10 per mille or mRadian). Points Ao for azimuth and Eo for elevation are faded in between the corner points of the frame 20, which, depending on the position of the visor, fade in at a different point for the scenario. These migratory brands are guide marks. In this example, the instruction was given so that the target is recorded in the Po cross. The marksman is instructed by the instruction marks in azimuth and elevation without having to move his current visual distance away from the "target distance", for example to read aiming aids in reading distance.



  FIG. 2B shows what a briefing process can look like. in which the instruction marks A1 and E1 point to a target point P1 which lies away from the target axis. The position of the guide marks is determined by the fire control device, which has already detected the target before the shooter can see it. The shooter now moves his sight to the right to point A1 (azimuth) until this point comes to rest in the middle of the horizontal scenario frame 20 and lowers the sight until point F1 (elevation) also in the middle of the vertical scenario frame 20 comes to rest. He now has the target in the line of sight and the instruction process is complete and the shooter is now trying to keep the target that he can now see on the lead marker. The computer now calculates the lead and accordingly moves the lead mark 25 for the target area.

  The shooter reacts automatically by swinging backwards as he tries to keep the target on the lead mark. So he doesn't have to worry about the lead. You can then use the same auxiliary image to show whether the target is in the effective range or still outside, i.e. whether the lead has already been calculated or not by flashing the lead mark as long as the lead calculation has not yet been carried out, and the flashing lets stop when the target is in the effective range. All of this happens, to put it loosely, in the same target / auxiliary image image plane.



  The whole process now takes place with eyesight (eye and brain) set to "Infinite", for example. The shooter did not have to change his visual distance once during instruction and aiming.



  This auxiliary image, as shown as an example in FIGS. 2A and 2B, is generated on an image stage with the aid of a computer, which converts the azimuth, elevation, lead and target distance data accordingly into a visual representation. Make sure that the auxiliary image, which must be self-illuminating, has sufficient luminosity to be seen clearly in the sunlit sky.



  3 now shows the beam path for the auxiliary image. From the image generator 7, the auxiliary image is recorded by an optical system 5 via a deflection prism 6, with which the auxiliary image is projected onto the beam splitter 2 in such a way that the stylized eye, on the left in the figure, sees the auxiliary image projected onto “infinity” (with an infinity symbol) shown on the right in the figure). The auxiliary image can now be projected by moving the optics 5 such that the auxiliary image appears approximately at the target distance. The same effect can be achieved by adequately moving or moving the image generator 7. Both setting options are shown with double arrows. The eye that now adjusts to the auxiliary image no longer gets lost in the empty room (in the blue sky), but finds an object in each case that enables an approximately correct adjustment of the eyesight in the room.

   If the auxiliary image changes in which it shows a greater or smaller distance, the eye follows unnoticed and the shooter will not lose sight of the target.



  Fig. 4 shows an example of the extension of the focal length of a lens with the same overall length by folding the beam path by means of mirroring. With such measures known per se, the focal lengths required for the auxiliary image can also be used in smaller sights. The light from the image generator 7 falls on a deflecting mirror 40 (for example also a prism) on a converging lens 41 and through a semitransparent mirror 43 on a concave mirror 42, which reflects the light back onto the semitransparent mirror in such a way that it is thrown onto another mirror 44 and from there back to the semi-transparent mirror 43. In this way, a light beam is folded several times, whereby a larger focal length is achieved with the same length of the lens.

   Of course, there are several ways to fold the light beam, but this is associated with a corresponding loss of light, since part of the light is swallowed up on each reflecting surface. This is, if such measures are used, to take into account the brightness of the auxiliary image to be generated.


    

Claims (10)

1. Verfahren zum visuellen Erfassen eines Zieles in einem Visier und gleichzeitigem Zielen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zielhilfsbild, das visualisierte Zieldaten aufweist, generiert wird und dieses HilfsbiId mittels optischer Mittel in das Visier eingeblendet wird derart, dass das Hilfsbild für das Auge in einer vorbestimmten Entfernung erscheint.       1. A method for visually detecting a target in a visor and simultaneous aiming, characterized in that a target auxiliary image having visualized target data is generated and this auxiliary image is faded into the visor by means of optical means in such a way that the auxiliary image for the eye in one predetermined distance appears. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zielhilfsbild optische Marken für das Einweisen und optische Marken für den Vorhalt aufweist. 2. The method according to claim 1, characterized in that the target auxiliary image has optical marks for the instruction and optical marks for the lead. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zielhilfsbild sämtliche zum Zielen notwendigen Informationen wie Einweis-, Vorhalt- und Distanzdaten enthält. 3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the target assist image contains all the information necessary for aiming, such as briefing, lead and distance data. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch optische Einstellung das Zielhilfsbild auf Unendlich projiziert wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the target auxiliary image is projected onto infinity by optical adjustment. 5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zielhilfsbild auf eine dem Ziel entsprechende Distanz projiziert wird. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the target auxiliary image is projected onto a distance corresponding to the target. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektion des Zielhilfsbildes der Zieldistanz nachgeführt wird. 6. The method according to claim 5, characterized in that the projection of the target auxiliary image tracks the target distance. 7. Zielvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit Mitteln (3) zur Einblendung von optischen Marken (20, 25, A1, E1) in ein Visier, gekennzeichnet durch einen Bildgenerator (7), der ein Zielhilfsbild erstellt, welches zum Zielen nötige Daten aufweist, und eine Abbildungsoptik (5, 6), mit der das Zielhilfsbild auf die Einblendmittel (3) projiziert werden kann. 7. Aiming device for carrying out the method according to claim 1 with means (3) for superimposing optical marks (20, 25, A1, E1) in a visor, characterized by an image generator (7) which creates an auxiliary target image which is necessary for aiming Has data, and an imaging optics (5, 6) with which the target auxiliary image can be projected onto the insertion means (3). 8. Zielvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur distanzbezogenen Einblendung des Zielhilfsbildes eines der optischen Mittel (5, 7) einstellbar ist. 8. Aiming device according to claim 7, characterized in that one of the optical means (5, 7) is adjustable for the distance-related insertion of the target auxiliary image. 9. 9. Zielvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung entweder an der Optik (5, 6) oder am Bildgenerator (7) oder an beiden zugleich vornehmbar ist.  Aiming device according to claim 8, characterized in that the setting can be carried out either on the optics (5, 6) or on the image generator (7) or on both at the same time. 10. Zielvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung rechnergesteuerte Einstellmittel vorgesehen sind. 10. Target device according to one of claims 7 to 9, characterized in that computer-controlled setting means are provided for setting.  
CH216289A 1989-06-08 1989-06-08 Visual target detection method for weapon sight - using inserted auxiliary target image appearing at given distance from observer CH680016A5 (en)

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CH216289A CH680016A5 (en) 1989-06-08 1989-06-08 Visual target detection method for weapon sight - using inserted auxiliary target image appearing at given distance from observer

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