Einrichtung zur Festlegung einer Bezugsrichtung in einem beweglich angeordneten optischen Instrument. Bei Benutzung von optischen Instrumen ten auf beweglichen Trägern, insbesondere von Visierinstrumenten auf Flugzeugen, ist es vielfach erwänscht, . die Lage des durch das Instrument sichtbar gemachten Zieles gegenüber einer im Raume festen Bezugs richtung durch unmittelbare Beobachtung fest stellen zu können.
Das gilt besonders für den Fall der Benutzung eines solchen Visierin- struments als Bombenabwurfvorrichtung, wo der Augenblick des Bombenwurfs in Bezie hung gesetzt werden muss zu dem Augen blick, in welchem ein senkrecht unter dem Beobachter liegender Ort oder ein Punkt, welcher einen fest bestimmten Winkel mit der Senkrechten einschliesst, durch das Ge sichtsfeld des Instruments hindurchgeht.
Einrichtungen, um das Visierfernrohr selbst, mit dem das Ziel beobachtet wird, in einer bestimmten Lage im Raume festzu halten, sind im allgemeinen unbefriedigend, weil sie freie Beweglichkeit des Zielfernrohrs beeinträchtigen. Auch Einrichtungen zur Ver- stellung von körperlichen Visiermarkeii zwecks Stabilisierung der vertikalen Visierlinie des Fernrohrs durch Pendel, Kreisel und der gleichen weisen im allgemeinen Übelstände auf, welche den Wert derselben herabsetzen.
Vorliegende Erfindung bezweckt, die Mängel bekannter Einrichtungen der in Frage kommenden Art dadurch zu vermeiden, dass auf jeder unmittelbaren Steuerung des beob achtenden Instruments oder seiner körper lichen Visiermarke verzichtet wird, dass viel mehr lediglich für eine Steuerung einer Pro jektionseinrichtung Sorge getragen wird, wel che sich ausser jeder mechanischen Verbin dung mit dem beobachtenden Instrument be findet und welche in das letzte ein Bild einer körperlichen Marke dauernd hineinwirft,
so dass es in einer Bildebene des beobach tenden Instruments erscheint und bei Ver- sohwenkung des letztern sich nach Richtung und Mass in gleicher Weise wie das durch das Instrument \beobachtete Ziel selbst be wegt. Die Steuerung einer solchen Projektions- einrichtung erfolgt der Erfindung zufolge in an sich bekannter Weise durch ein mit ihr gekuppeltes Kreiselsystem.
Die Einrichtung ist auf der beigefügten Zeichnung an einer beispielsweisen Ausfüh rungsform wesentlich schematisch veran schaulicht.
Mit 1 ist ein Visierfernrohr bezeichnet, wie man es als Abwurffernrohr auf Flug zeugen benutzt. 2 bezeichnet einen seitlichen Ansatz des Fernrohrs und 3, 4 zwei Reflek toren, von denen der letztere durchsichtig ist, so dass vom Ziel herkommende und durch den einstellbaren Eintrittsreflektor 5 und den festen Reflektor 6 reflektierte Strahlen nach Passieren des Objektivs 7 ungehindert zur Bildebene 8 gelangen und hier als Bild des Ziels von dem Beobachter durch das Okular wahrgenommen werden können.
10 be zeichnet ein weiteres Objektiv, durch welches die vom Reflektor 3 reflektierten Strahlen hindurchgehen, bevor sie nach dein Reflektor 4 gelangen und dann ebenfalls in der Bild ebene 8 zu einem das im Fernrohr erschei nende Zielbild überlagernden Visiermarken- bild vereinigt werden. Dieses Visiermarken- bild ist auf der Zeichnung bei 11 ange deutet.
Die Visiermarke selbst, deren Bild bei 11 im Fernrohr entsteht, befindet sich in einem ausser jeder mechanischen Verbindung finit dem Fernrohr 1 stehenden Kollimator 12, in welchem sie bei 13 angeordnet ist. 14 bezeichnet eine im Kollimator 12 angeord nete starke Lichtquelle, weiche die in eine undurchsichtige Platte eingeritzte durchsichtige V isiermarke 13 so stark erleuchtet, dass sie auch nach Reflexion an dem Reflektor 3 und dem durchsichtigen Reflektor 4 noch hinreichend deutlich in der Bildebene des Fernrohres 1 bei 11 abgebildet wird. 15 be zeichnet das Kolliinatorobjektiv.
Der Kollimator 12 ist einerseits durch ein geeignetes Gestänge mit dem vertikalen Kardanring 16 eines um eine vertikale Achse 17 rotierenden Kreisels 18- verbunden und anderseits durch eine Gabel 19 mit Achse 20 mit der Achse 21 des horizontalen Kardan- ringes 22 des Kreisels 18.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt: Die von der Lampe 14 beleuch tete Visiermarke 13 strahlt gegen Reflektor 3, die eintretenden Strahlen werden von 3 nach 4 reflektiert und durch 4 in die Bild ebene 8 hineingeworfen, welche sich im Ab stand der Brennweite des Objektivs 10 be findet. Die vom Ziel herkommenden Strahlen gelangen nach Reflexion an den Reflektoren <I>5,</I><B>6</B> und nach Passieren des Fernrohrobjek- tivs 7 ebenfalls in die Fernrohrbildebene 8, wo sie von dem Bild der Visiermarke 13 überlagert werden.
Angenommen, die Apparatur wäre auf einem Flugzeug angeordnet, welches Schwan- lkungen im Raum vollführt, dann erfolgt durch die Kardanringe 16 und 22 des Krei sels 18 eine Verstellung des Kollimators 12 gegenüber dem Flugzeug, wobei der Kolli- inator dauernd seine senkrechte Lage im Raunte beibehält, während das Fernrohr 1 an den Schwankungen teilnimmt, aber von dem Beobachter nach Belieben von Hand eingestellt werden kann, wobei die Visier marke 11@ in der Bildebene 8 um Beträge wandert,
welche der Neigung des Fernrohrs 1 gegenüber der Vertikalen entsprechen, wobei unter Voraussetzung von parallelem Strahlen gang zwischen den Objektiven 15 und 10 die Brennweite des Objektivs 10 gleich der des Objektivs 7 des Fernrohrs sein muss.
Die Anordnung des Fernrohrs 1 ist mit seinem Drehpunkt und der Eintrittspupille des Ansatzes 2 so getroffen, dass der Dreh punkt mit dem Schnittpunkt der Achse 20 der Kreiselgabel 19 und der Achse 21 des Kardanrings 22 zusammenfällt, um zu er reichen, dass alle durch den Kollimator 12 hindurchgehenden Strahlen tatsächlich durch den Reflektor 3 nach der Bildebene 8 hin reflektiert werden.
Anstatt die durch das Kreiselsystem ge steuerte Projektionseinrichtung einem Fern rohr vorzulagern, könnte sie auch einem be liebigen andern optischen Instrument,- wie zum Beispiel einer photographischen Messbild- kainera vorgelagert werden und es würde dann in der Bildebene derselben ebenfalls eine Bezugsrichtung markiert werden.
Device for determining a reference direction in a movably arranged optical instrument. When using optical Instrumen th on movable carriers, especially sighting instruments on aircraft, it is often desirable. to be able to determine the position of the target made visible by the instrument relative to a fixed reference direction in space through direct observation
This applies particularly to the case of using such a sighting instrument as a bomb-dropping device, where the moment of the bombing must be related to the moment at which a place lying vertically below the observer or a point at a fixed angle with the vertical, passes through the field of view of the instrument.
Means to hold the sighting telescope itself, with which the target is observed, fixed in a certain position in space, are generally unsatisfactory because they impair the free movement of the telescopic sight. Devices for the adjustment of physical sight markings for the purpose of stabilizing the vertical sight line of the telescope by means of pendulums, gyroscopes and the like generally have disadvantages which reduce their value.
The purpose of the present invention is to avoid the shortcomings of known devices of the type in question by dispensing with any direct control of the observing instrument or its physical sight mark, that much more care is taken only for controlling a projection device, wel che is outside of any mechanical connection with the observing instrument and which permanently throws an image of a physical mark into the latter,
so that it appears in one image plane of the observing instrument and, when the latter is swiveled, it moves in direction and measure in the same way as the target observed by the instrument itself. According to the invention, such a projection device is controlled in a manner known per se by a gyro system coupled to it.
The device is shown on the accompanying drawing of an exemplary Ausfüh approximately schematically illustrated.
1 with a sighting telescope is referred to as it is used as a dropping telescope on flight testify. 2 denotes a lateral attachment of the telescope and 3, 4 two reflectors, the latter of which is transparent, so that rays coming from the target and reflected by the adjustable entry reflector 5 and the fixed reflector 6 reach the image plane 8 unhindered after passing the objective 7 and can be perceived here as an image of the target by the observer through the eyepiece.
10 denotes a further objective through which the rays reflected by the reflector 3 pass before they reach your reflector 4 and then also in the image plane 8 are combined to form a target image superimposed on the target image appearing in the telescope. This visor mark image is indicated at 11 on the drawing.
The sighting mark itself, the image of which is created at 11 in the telescope, is located in a collimator 12 which is finite to the telescope 1 apart from any mechanical connection and in which it is arranged at 13. 14 denotes a strong light source arranged in the collimator 12, which illuminates the transparent visor mark 13 incised in an opaque plate so strongly that it is still sufficiently clear in the image plane of the telescope 1 even after reflection on the reflector 3 and the transparent reflector 4 11 is shown. 15 denotes the colliator lens.
The collimator 12 is connected on the one hand by a suitable linkage to the vertical cardan ring 16 of a gyro 18 rotating about a vertical axis 17 and on the other hand by a fork 19 with axis 20 to the axis 21 of the horizontal cardan ring 22 of the gyro 18.
The mode of operation of the device is as follows: The sighting mark 13 illuminated by the lamp 14 radiates against reflector 3, the incoming rays are reflected from 3 to 4 and thrown through 4 into the image level 8, which was in the Ab was the focal length of the lens 10 be found. The rays coming from the target, after being reflected at the reflectors <I> 5, </I> <B> 6 </B> and after passing the telescope objective 7, also reach the telescope image plane 8, where they are drawn from the image of the sighting mark 13 are superimposed.
Assuming that the apparatus were arranged on an aircraft which oscillates in space, then the gimbals 16 and 22 of the gyro 18 adjust the collimator 12 relative to the aircraft, the collimator permanently in its vertical position in the hoop maintains, while the telescope 1 participates in the fluctuations, but can be adjusted by the observer at will by hand, the sighting mark 11 @ moves in the image plane 8 by amounts,
which correspond to the inclination of the telescope 1 relative to the vertical, the focal length of the lens 10 must be the same as that of the lens 7 of the telescope, provided that the beam path between the lenses 15 and 10 is parallel.
The arrangement of the telescope 1 is made with its pivot point and the entrance pupil of the extension 2 so that the pivot point coincides with the intersection of the axis 20 of the gyro fork 19 and the axis 21 of the gimbal ring 22 in order to reach that all through the collimator 12 rays passing through are actually reflected by the reflector 3 towards the image plane 8.
Instead of placing the projection device controlled by the gyro system in front of a telescope, it could also be placed in front of any other optical instrument, such as a photographic measuring image camera, and a reference direction would then also be marked in the image plane of the same.