DE10100017A1 - Verfahren und Bausatz für physiologisch auslösbare optische und/oder elektronische und/oder elektrische und/oder mechanische Steuervorgänge - Google Patents
Verfahren und Bausatz für physiologisch auslösbare optische und/oder elektronische und/oder elektrische und/oder mechanische SteuervorgängeInfo
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Abstract
Vorgestellt wird ein Bausatz für physiologisch auslösbare optische und/oder elektronische und/oder elektrische und/oder mechanische Steuervorgänge, der dadurch gekennzeichnet ist, dass eine optoelektronische Sensorik (1) geeignet ist, mit mindestens einem integrierten Steuer-IC (2) über ihren Sendeanteil (3) mindestens eine fokussierte elektromagnetische Strahlung (7) definierter Frequenz kontinuierlich und/oder getaktet so auszusenden, dass bevorzugt von der Cornea (5) des Nutzerauges (6) ein bestimmter Reflexions/grad/anteil (33) geeignet ist, auf mindestens einen Empfängerpart (4) reflektiert zu werden und dass bei einem Unterbrechen desselben durch gesteuerten Lidschlag ein opto-/elektronischer/elektrischer/mechanischer Mess- und/oder Steuer- und/oder Auslösevorgang initiierbar ist. DOLLAR A Weiterhin sind die der bekannten optoelektronischen Sensorik (1) mit integrierte/m/n Steuer-IC/s (2) nachgeschalteten Funktionselemente geeignet, von dieser (1) indirekt und bevorzugt mittels Funk (16) in einer Grenzdistanz angesteuert zu werden, indem sich die optoelektronische Sensorik (1) neben den Sende- und/oder Empfangselementen einer Funkstrecke (16) im Visier eines Helmes und/oder in einer Brille oder dgl. befindet und letzlich ist ein transparentes, optisch veränderbares Trägerelement (17) so mit einer diskreten epitaktischen Schicht (24) versehbar ist, dass über diese eine entsprechend dotierte und gebondete Sendediode (19) als IRED entsteht, die mit mindestens einer aus dem ...
Description
Mit dieser Erfindung wird der Ablauf eines physiologisch ausgelösten op
to/elektronisch/elektro/mechanischen Steuervorganges beschrieben, der insbeson
dere durch die Kürze der Reaktionszeit bestimmt wird.
Dabei wird als auslösendes Organ das Auge benutzt, das über die Retina zunächst
ein Ziel erkennt, wobei über den Nervus opticus mit seinem Chiasma opticum die
Gratiolet Sehstrahlung und letztlich das Telencephalon erreicht wird, was üblicher
weise über den Nervus facialis zur muskulären Aktion des Musculus orbicularis oculi
mit Lidschlag führt. Der Gesamtzeitrahmen beträgt ca. 50 msec. Selbstverständlich
ist diese Darstellung nur sehr fragmentär, da sie aufsteigende Verbindungen zwi
schen dem Corpus geniculatum lat. und dem Sulcus calcarinus des telencephalen
Hinterhauptlappens ebenso wie Verbindungen zwischen diesem und dem frontalen
Cortex, der Area striata, der Area parastriata, der Area peristriata und absteigende
Bahnen zum Kerngebiet des Nervus facialis bzw. zum Musculus orbicularis oculi
nicht berücksichtigt.
Im Vergleich dazu ist bei einer Fingerauslösung im Sinne eines gerichteten Steuer
vorgangs allein durch die Nervenleitdauer der beteiligten absteigenden Nervenfasern
mit Schaltstationen zur Pyramidenbahn und von dieser zu motorischen Endnerven
eine erheblich längere Reaktionszeit bedingt.
Mit anderen Worten, es wird ein Verfahren und ein Bausatz vorgestellt, der es er
laubt, nach Erkennen einer Situation über einen konditionierten Lidschluss eine kür
zere Reaktionszeit zu erreichen.
Anwendung findet dieses Verfahren insbesondere bei lasergestützten Entfernungs
messern, bei Zielfernrohren und in der Fotografie schnell ablaufender Vorgänge, da
es in der Lage ist, ein Objekt mit kürzester Reaktionszeit sicher anzupeilen. Bei grö
ßeren Entfernungen ist dies insbesondere bei der Zielerfassung und der Funktions
auslösung von Waffen im Sinne eines Schusses von Nutzen.
In der praktischen Umsetzung wird dabei Gebrauch von IR-Sende- und
-Empfangsdioden gemacht, wobei die IR-Sendediode in Form einer IRED auf defi
nierte Teile des menschlichen Auges in unschädlicher Frequenz, aber optisch foku
siert und ggf. getriggert, strahlt. In der aktiven Phase der Sendediode (IRED) wird
deren Reflexionswert nach Passage der Empfangsdiode erfasst. Beim Lidschlag ist
ein signifikanter Abfall des Reflexionswertes im Sinne einer aktivierten Lichtschranke
festzustellen, der über eine Elektronik mit Verstärker geeignet ist, mindestens einen
Elektromagneten oder mindestens einen Antrieb, bevorzugt als Stellmotor, zu aktivie
ren. Dieser Elektromagnet oder Antrieb ist neben Zusatzelementen somit in der La
ge, den Auslösevorgang vielfacher Vorrichtungen zu steuern.
Als Anwendungsgebiete scheinen zunächst lasergesteuerte Entfernungsmesser, die
Kamera und Zielerfassungsvorrichtungen wie Zielfernrohre, aber auch modifizierte
Auslösemechanismen bei Verteidigungs- und/oder Sport- und/oder Jagdwaffen ge
eignet.
Eine weitere bevorzugte Anwendungsform besteht darin, den konditionierten Lid
schlag für die Kombination einer Visiervorrichtung mit einer solchen für lasergesteu
erte Entfernungsmessung zu verwenden, wobei bevorzugt ein IC geeignet ist, die
Steuerung zu übernehmen.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird nur die optoelektronische
Sensorik mit einer bevorzugten Sensortaste manuell freigeschaltet, während die be
vorzugte Auslösevorrichtung direkt von der optoelektronische Sensorik aktiviert wird.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird sowohl die optoelektroni
sche Sensorik als auch die nachgeschaltete Auslösevorrichtung manuell freige
schaltet, wonach die Auslösevorrichtung geeignet ist, von der optoelektronischen
Sensorik aktiviert zu werden.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird über eine bevorzugte
Sensortaste ganz auf mechanischen Betrieb der Auslösevorrichtung umgeschaltet.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die optoelektronische
Sensorik seitens der Auslösevorrichtung indirekt manuell mittels Sensortaste über
eine Funkstrecke aktiviert.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein transparentes Träger
element im Bereich seiner aufgedampften epitaktischen Schicht so klein dotiert, dass
weder die entstandene/n Sendediode/n als bevorzugte IRED noch die herausgear
beiteten Sammellinsen, noch wie die entstandene/n Fotodiode/n bzw. der/die ent
standene/n Fototransistore/n, noch die aufgebrachten Leiterbahnen das peilende
Nutzerauge in seiner Sehfunktion beeinflussen.
Die Erfindung wird nun anhand der Ansprüche 1-38 und anhand der Fig. 1-4 nä
her erläutert.
Dabei zeigt
Fig. 1 in schematisierter Funktionsdarstellung die optoelektronische Sensorik mit
ihren wichtigsten Bauelementen als Teil einer angedeuteten Visiervorrichtung,
Fig. 2 in schematisierter Funktionsdarstellung die Verbindung der optoelektroni
schen Sensorik mit einer angedeuteten Waffe,
Fig. 3 in schematisierter Darstellung ein transparentes Trägerelement mit einer
epitaktischen Schicht, die bevorzugt diskret als Sende- und Fotodiode dotiert ist,
während aus dem Trägerelement Sammellinsen bevorzugt direkt herausgearbeitet
sind,
Fig. 3' in schematisierter Darstellung Schnitt A aus Fig. 3,
Fig. 4 in schematisierter Darstellung einen logitudinal verfahrbaren Tubus, der mit
dem Trägerelement aus Fig. 3 in Blickrichtung verschlossen ist.
Fig. 4' in schematisierter Darstellung, wie der longitudinal verfahrbare Tubus in eine
Visiervorrichtung integriert ist.
Fig. 1 zeigt in schematisierter Funktionsdarstellung die optoelektronische Sensorik
(1) mit ihren wichtigsten Bauelementen in einer als Fadenkreuz (34) angedeuteten
Visiervorrichtung (53). Wir erkennen IRED (3) mit IR-Sendestrahl (7), der zur Blick
richtung (18) den Einfallswinkel (12) bildet und der über Optik (11) fokusiert (hier im
Sinne einer Sammellinse) nach Reflexion an der bevorzugten Cornea (5) des Nut
zerauges (6) mit Reflexionswinkel (13) in Reflexionsstrahl (33) übergeht der letztlich
nach Passage der Optik (11') Fotodiode (4) erregt, die letztlich eine nicht zur Dar
stellung gebrachte Auslösevorrichtung (54) über einen ebenfalls nicht dargestellten
Steuer-IC (2) ansteuert. Fadenkreuz (34) symbolisiert lediglich, dass die optoelektro
nische Sensorik (1) in einer bevorzugten Visiervorrichtung (53) untergebracht ist.
Fig. 2 zeigt in schematisierter Funktionsdarstellung die Verbindung der optoelektro
nischen Sensorik (1) mit einer angedeuteten Waffe. Die bevorzugte IRED (3), die
Optik (11), die Cornea (5) von Nutzerauge (6), die Fotodiode (4), die Optik (11'), der
Einfallswinkel (12) von Sendestrahl (7) bzw. von Sendestrahlung (7) zur Blickrichtung
(18) sowie der Reflexionsstrahl (33) bzw. die Reflexionsstrahlung (33) mit Refle
xionswinkel (13) wurden bereits in Fig. 1 dargestellt. Hier soll erweitert auf die Vor
widerstände (35), auf die Ein/Aus-Sensortaste (8) bzw. auf den Funktionsschalter (8)
im Bereich der optoelektronischen Sensorik (1) bzw. auf (8') im Bereich der Auslöse
vorrichtung (54), hier als Waffe (43, 38, 44) symbolisiert, hingewiesen werden, der/die
(8) eine manuelle Voraktivierung der optoelektronischen Sensorik (1) ermöglicht. Da
bei die/der Sensortaste/Funktionsschalter (8), der bevorzugte Steuer-IC (2) und die
Stromversorgung (36) im Ausführungsbeispiel rein willkürlich an dieser Stelle ange
ordnet. Besonders hervorzuheben ist die alternative Funkstrecke (16), die ein indi
rektes Freischalten der Funktionsvorrichtung (54) über Empfänger (42) bei der
schematisierten Waffe (43), ermöglicht. Eine direkte Freischaltung im Sinne eines
elektrischen Leiters (55) ist alternativ dargestellt. Empfänger (42) bzw. Leiter (55)
aktivieren über Verstärker (37) Elektromagnet (10), dessen gelagerter (14) Kern (15)
bei der dargestellten Variante in Ruhe in Falle (39) von Schlagbolzen (38) ruht. Bei
Aktivierung von Elektromagnet (10) erfolgt ein gesteuertes Ausfahren von Kern (15)
aus Falle (39) des federaktivierten (40) Schlagbolzens (38), der jetzt gegen Patrone
(44) geschleudert wird und damit zur Schussauslösung führt.
Fig. 3 zeigt in schematisierter Darstellung ein transparentes Trägerelement (17),
das über eine dotierbare epitaktische Schicht (46) mit jeweils einer Sende- (3) und
Fotodiode (4) bzw. mit Leiterbahnen versehen ist, während jeweils eine der Sende-
(3) bzw. Fotodiode (4) zugeordnete Sammellinse (20, 20') bevorzugt direkt aus dem
transparenten Trägerelement (17) herausgearbeitet ist. Die Sammellinsen (20, 20')
sind dabei über der bevorzugten Sendediode (19) bzw. über der Fotodiode (21) aus
gebildet. Dass die epitaktische Schicht (46) alternativ anstelle der Fotodiode (21) als
Fototransistor dotierbar ist, bedarf keiner weiteren Erklärung. Die Leiterbahnen (22)
enden bei einer bevorzugten Verwendung des transparenten Trägerelementes (17)
in einem Tubus (25) bevorzugt im Kontaktbereich (45) als Schnittstelle zu Kontakt
führung (26') bzw. zu Kontaktelement (32) in Form eines Schleifkontaktes (27).
Schnitt A weist auf Fig. 3' hin.
Fig. 3' zeigt in schematisierter Darstellung Schnitt A von Fig. 3. Dieser ist bei Fig.
3 durch die IRED (19) und die Sammellinse (20) gefegt. Wir erkennen das transpa
rente Trägerelement (17) mit der epitaktischen Schicht (46), die so dotiert ist, dass
bevorzugt am Übergang zwischen Sperrschicht (47) und P-Schicht (48) zur N-
Schicht (56) Strahlung (7) entsteht. Als Dotierwerkstoff wird dabei für Infrarot bevor
zugt GaAs verwendet. Die angedeutete Sammellinse (20) ist im Ausführungsbeispiel
bevorzugt monokonvex (49) direkt aus dem transparenten Trägerelement (17) her
ausgearbeitet. In der dargestellten Variante ist die Sendediode (19) in Form einer
IRED zu dem transparenten Trägerelement (17) als Anode (22, 50) kontaktiert, wäh
rend die Gegenseite als Kathode (22, 51) ausgebildet ist. Die kathodenseitige eptakti
sche Schicht (46) ist dabei bevorzugt über ein weiteres transparentes Plattenelement
(52) versiegelt. Hervorzuheben bleibt, dass das transparente Trägerelement (17) in
natura wesentlich dicker als die epitaktische Schicht (46) ausgebildet ist, deren P-
Schicht (48) mit ihrer Dicke von ca. 1,5 Mikron angegeben ist. Die mittels Anlegen
einer Spannung in Vorwärtsrichtung generierte Strahlung (7) dringt dabei durch diese
dünne P-Schicht (48) und durch das transparente Trägerelement (17) zur Fokusie
rung mittels Sammellinse (20).
Fig. 4 zeigt in schematisierter Darstellung einen logitudinal verfahrbaren Tubus (25),
der mit dem transparenten Trägerelement (17) aus Fig. 3 in Blickrichtung ver
schlossen ist. Die Leiterbahnen (22) enden im Kontaktbereich (45) der wiederum ei
ne Schnittstelle zur Kontaktführung (26') mit dem Schleifkontakten (27) darstellt, die
bevorzugt mit dem Kontaktelement (32) und letztlich mit dem Steuer-IC (2) korre
spondieren. Die Führungen (26, 26') des Tubus (25) erlauben es, dass dieser sauber
geführt im bevorzugten zylinderförmigen Anteil einer Visiervorrichtung (53) gleitet und
mit mindestens einem miniaturisierten Servomotor (9) verschoben wird. Seitlich zeigt
der Tubus (25) bevorzugt eine Außenverzahnung (29), in die Zahnrad (28) eingreift,
das über Antriebswelle (31) von Servomotor (9) angetrieben wird und geeignet ist,
den Tubus (25) longitudinal entsprechend dem jeweiligen Nutzer anzupassen, bis
Maximal-, bestenfalls sogar Totalreflexion an der Cornea (5) des Nutzerauges (6)
auftritt. Die longitudinale Verfahrbarkeit des Tubus (25) ist mit dem beidseitigen Pfeil
(30) schematisiert dargestellt.
Fig. 4' zeigt in schematisierter Darstellung, wie der longitudinal verfahrbare (30)
Tubus (25) in eine Visiervorrichtung (53) integriert ist.
Claims (38)
1. Verfahren für physiologisch auslösbare optische und/oder elektronische
und/oder elektrische und/oder mechanische Steuervorgänge,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine optoelektronische Sensorik mit mindestens einem integrierten Steu
er-IC über ihren Sendeanteil mindestens eine fokussierte elektromagnetische
Strahlung definierter Frequenz kontinuierlich und/oder getaktet so aussendet,
dass bevorzugt von der Cornea des Nutzerauges ein bestimmter Refle
xions/-grad/-anteil geeignet ist, auf mindestens einen Empfängerpart reflektiert
zu werden und dass bei einem Unterbrechen desselben durch gesteuerten
Lidschlag ein opto-/elektronischer/elektrischer/mechanischer Mess- und/oder
Steuer- und/oder Auslösevorgang initiiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass für den Mess- und/oder Steuer- und/oder Auslösevorgang von der opto
elektronischen Sensorik bevorzugt mindestens eine Infrarot- und/oder eine
noch größere Wellenlänge genutzt wird, insbesondere, um den physiologi
schen Vorgängen gerecht zu werden, d. h. insbesondere, um keinen Gesund
heitsschaden zu provozieren.
3. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1, 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass bevorzugt die fokussierte/n Strahlung/en und/oder die fokussierten Strah
lungssequenzen und/oder Strahlenbündel bei getakteter Aussendung in einem
definierten oder individuellen Zeitrahmen bevorzugt manuell aktiviert
wird/werden oder dass alternativ für bestimmte Funktionen die manuelle Aus
lösung selbst bevorzugt wird.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die optoelektronische Sensorik über mindestens einen bevorzugt inte
grierten Steuer-IC geregelt wird, der/die darüber hinaus bevorzugt mindestens
einen elektrischen Antrieb und/oder mindestens einen Elektromagneten als
Teil der Auslösevorrichtung ansteuer/t/n bzw. regel/t/n.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Bausatz bevorzugt in Kameras und/oder Entfernungsmessern
und/oder Zielvorrichtungen und/oder Lupenbrillen zur definierten Funktions
auslösung eingesetzt wird, indem als Teil der optoelektronischen Sensorik
mindestens eine Infrarot(IR)-Sendediode mit bevorzugt nachgeschalteter Op
tik bevorzugt manuell freigeschaltet wird, deren über die Optik fokusierte
Strahlung an der bevorzugten Cornea des Nutzerauges reflektiert wird und die
so bevorzugt über eine zweite, vorgeschaltete Optik mindestens eine entspre
chend angeordnete IR-Empfänger-(Foto)diode und/oder mindestens einen
entsprechend angeordneten Fototransistor aktiviert.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die optoelektronische Steuersensorik mit der zugehörigen integrierten
Optik bzw. Anteile derselben so in ihrer Position festlegbar und/oder bevorzugt
automatisch veränderbar ist/sind, bis bei verschiedenen Nutzern den die Steu
erstrahl/en und/oder das/die Steuerstrahlbündel (bei getakteter Aussendung)
jeweils von einer bevorzugt gleichen Stelle des Auges, z. B. der Cornea, ganz
oder partiell zum Empfänger reflektiert wird/werden, wo durch Lidschlag und
damit Unterbrechung der Strahlung im Sinne einer aktivierten Lichtschranke
eine spezifische opto-/elektronisch/e/elektrisch/e/mechanische Funktion aus
gelöst wird, wobei insbesondere die Möglichkeit besteht, dass die optoelektro
nische Sensorik ganz oder in Details gekühlt und/oder wärmeisoliert wird.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der/die mittels Optik bevorzugt fokussierte/n Steuerstrahl/en und/oder
dass das/die fokussierte/n Steuerstrahlbündel mit ihre/m/n Einfalls- und Refle
xionswinkel/n auf der bevorzugten Cornea des Nutzerauges bestenfalls Total
reflexion auslös/t/en.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-7,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine bevorzugte Adaptation an verschiedene Benutzer bevorzugt durch
mindestens einen Servomotor und mindestens eine Kontroll-LED neben be
vorzugten opto-/elektronisch/en/elektrisch/en/mechanischen Zusatzelementen
über den/die integrierten Steuer-IC/s realisiert wird, indem die bekannte Ma
ximalreflexion die optimale Stellung der optoelektronischen Sensorik festlegt.
9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-8,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei Steuerung der optoelektronischen Sensorik mittels mindestens eines
bevorzugt integrierten Steuer-IC's diese/r zusätzlich über opto-/elektronisch/e
/elektrisch/e/mechanische Zusatzelemente bevorzugt mindestens einen Elek
tromagneten, bevorzugt mit verschiebbar geführtem Kern, ansteuer/t/n, der/die
wiederum geeignet ist/sind, einen Auslösemechanismus für eine spezifische
Funktion oder für eine Folge von Funktionen freizugeben.
10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-9,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei der Kopplung der optoelektronischen Sensorik mit bevorzugt minde
stens einem elektrischen Antrieb und/oder mindestens einem Elektromagne
ten mit jeweils bevorzugt verschiebbar geführtem Kern dieser einen Auslöser
bevorzugt im Millisekundenbereich für eine Ein- oder Mehrfachfunktion frei
gibt/freigeben bzw. ihn nach seiner Rückkehr in die Ausgangsposition dort
hält/halten bzw. dass diese/r geeignet ist/sind, vom opto/elektronischen/
elektrischen auf manuellen Betrieb umgeschaltet zu werden.
11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die optoelektronische Sensorik mit nachgeschalteten Steuerelementen in
Kameras, elektronische Entfernungsmesser, in Zielvorrichtungen wie Zielfern
rohren, in Lupenbrillen und dgl. ganz oder partiell integriert wird.
12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zielvorrichtung einer bevorzugten Waffe gleichzeitig als elektronische
Entfernungsmessungsvorrichtung, bevorzugt auf Laserbasis, arbeitet und be
vorzugt mittels der optoelektronischen Sensorik über den Lidschlag des
Zielauges aktiviert wird, wobei sich über den Entfernungsmesswert die Zielvor
richtung zur Laufrichtung automatisch nachjustiert, indem in einer bevorzugten
Ausführungsform mindestens ein Servomotor mit Zusatzelementen angesteu
ert wird.
13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-12,
dadurch gekennzeichnet,
dass Lupenbrillen mit der optoelektronischen Sensorik ausgerüstet sind, wobei
der Lidschlag bevorzugt einen gesteuerten Autofokus auslöst und wieder
rückgängig macht, indem über mindestens einen Servomotor die Linsenanor
dung der Lupenbrille verändert wird.
14. Verfahren für physiologisch auslösbare optische und/oder elektronische
und/oder elektrische und/oder mechanische Steuervorgänge,
dadurch gekennzeichnet,
dass die der bekannten optoelektronischen Sensorik mit integrierte/m/n Steu
er-IC/s nachgeschalteten Funktionselemente von dieser indirekt und bevor
zugt mittels Funk in einer Grenzdistanz angesteuert werden, indem sich die
optoelektronische Sensorik neben den Sende- und Empfangselementen einer
Funkstrecke im Visier eines Helmes und/oder in einer Brille oder dgl. befindet.
15. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die bevorzugt genutzte kontinuierliche und/oder getaktete Infrarotstrah
lung der optoelektronischen Sensorik an der Cornea des Nutzerauges reflek
tiert und zur Funktionsauslösung im Sinne einer aktivierten Lichtschranke
durch Lidschlag unterbrochen wird bzw. dass diese über mindesten einen
entsprechenden Funktionsschalter des jeweiligen Funktionselementes über
die uni- bzw. bidirektionale Funkstrecke bevorzugt manuell erst freigegeben
wird.
16. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 14, 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass die optoelektronische Sensorik für verschiedene Funktionseinheiten
nutzbar ist, indem mindestens ein Steuer IC die Funkwelle jeweils mit einem
spezifischen Code bevorzugt frequenzmoduliert, auf den die Empfangsele
mente der jeweiligen Funkstrecke ansprechen.
17. Verfahren für physiologisch auslösbare optische und/oder elektronische
und/oder elektrische und/oder mechanische Steuervorgänge,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein transparentes, optisch veränderbares Trägerelement so mit einer
diskreten epitaktischen Schicht versehen wird, dass über diese mindestens
eine entsprechend dotierte und gebondete Sendediode als IRED entsteht, die
mit mindestens einer aus dem Trägerelement herausgearbeiteten Sammellin
se korrespondiert und eine kontinuierliche elektromagnetische Welle und/oder
ein getaktet entstehendes Wellenbündel so auf die Cornea des Nutzerauges
wirft, dass der mittels Lidschlag unterbrochene Reflexionsstrahl im Sinne einer
unterbrochenen Lichtschranke bevorzugt über mindestens eine zweite, bevor
zugt gleiche Sammellinse auf mindestens eine entsprechend dotierte und ge
bondete Fotodiode bzw. auf mindestens einen entsprechend dotierten und
gebondeten Fototransistor trifft, um von dort eine Auslösevorrichtung zu akti
vieren, wobei sowohl die Sendediode/n als auch die Fotodiode/n bzw. der/die
Fototransistor/en über bevorzugt aufgedampfte Leiterbahnen mit ihrer Strom
versorgung und mindestens einem Steuer-IC korrespondier/t/en.
18. Verfahren nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass die auf dem Trägerelement bevorzugt aufgedampfte/n Sendediode/n als
IRED, die bevorzugt aufgedampfte/n Empfangsdioden im Sinne einer/von
Fotodiode/n bzw. der/die bevorzugt aufgedampfte/n Fototransistor/en und die
bevorzugt herausgearbeiteten Sammellinsen so klein dimensioniert werden,
dass sie bzw. ihre Kontaktbereiche das peilende Nutzerauge in seiner Seh
funktion nicht beeinflussen.
19. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 17, 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Trägerelement bzw. dass die bevorzugt partiell aufgedampfte und
dotierte optoelektronische Sensorik den kopf- oder den bodenseitigen Teil ei
nes verschiebbar geführten Tubus darstellt/darstellen, dessen äußere Füh
rung/en die bevorzugten Schleifkontakte als Schnittstelle zur Aktivierung der
bevorzugten IRED/s bzw. zur Stromabnahme der bevorzugten Fotodiode/n
bzw. des/der bevorzugten Fototransistor/s/en über mindestens ein Kontakt
element ausbilde/t/n, wobei im Bereich des Tubus der entsprechende Entfer
nungsmesser, die entsprechende Visiervorrichtung u. dgl. zumindest partiell
zylinderförmig ausgebildet und bevorzugt mit einem Servomotor versehen
wird, der in der Lage ist, bevorzugt über ein Zahnrad, das in eine äußere Tu
busverzahnung eingreift, den Tubus in seiner Longitudinalausrichtung zu ver
fahren.
20. Bausatz zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine optoelektronische Sensorik (1) geeignet ist, mit mindestens einem
integrierten Steuer-IC (2) über ihren Sendeanteil (3) mindestens eine fokus
sierte elektromagnetische Strahlung (7) definierter Frequenz kontinuierlich
und/oder getaktet so auszusenden, dass bevorzugt von der Cornea (5) des
Nutzerauges (6) ein bestimmter Reflexions/grad/anteil (33) geeignet ist, auf
mindestens einen Empfängerpart (4) reflektiert zu werden und dass bei einem
Unterbrechen desselben durch gesteuerten Lidschlag ein opto-/elektronischer/
elektrischer/mechanischer Mess- und/oder Steuer- und/oder Auslösevorgang
initiierbar ist.
21. Bausatz nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass für den Mess- und/oder Steuer- und/oder Auslösevorgang von der opto
elektronischen Sensorik (1) bevorzugt mindestens eine Infrarot- und/oder eine
noch größere Wellenlänge nutzbar ist, insbesondere, um den physiologischen
Vorgängen gerecht zu werden, d. h. insbesondere, um keinen Gesundheits
schaden zu provozieren.
22. Bausatz nach mindestens einem der Ansprüche 20, 21,
dadurch gekennzeichnet,
dass bevorzugt die fokussierte/n Strahlung/en (7) und/oder die fokussierten
Strahlungssequenzen (7) und/oder Strahlenbündel (7) bei getakteter Aussen
dung in einem definierten oder individuellen Zeitrahmen bevorzugt manuell di
rekt oder indirekt aktivierbar (8) ist/sind oder dass alternativ für bestimmte
Funktionen die manuelle Auslösung (8) selbst bevorzugbar ist.
23. Bausatz nach mindestens einem der Ansprüche 20-22,
dadurch gekennzeichnet,
dass die optoelektronische Sensorik (1) über mindestens einen bevorzugt in
tegrierten Steuer-IC (2) regelbar ist, der/die darüber hinaus geeignet ist/sind,
bevorzugt mindestens einen elektrischen Antrieb (9) und/oder mindestens ei
nen Elektromagneten (10) als Teil der Auslösevorrichtung (54) anzusteuern
bzw. zu regeln.
24. Bausatz nach mindestens einem der Ansprüche 20-23,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Bausatz bevorzugt in Kameras und/oder Entfernungsmessern
und/oder Zielvorrichtungen und/oder Lupenbrillen zur direkten oder indirekten
Funktionsauslösung einsetzbar ist, indem als Teil der optoelektronischen Sen
sorik (1) mindestens eine Infrarot(IR)-Sendediode (IRED) (3) mit bevorzugt
nachgeschalteter Optik (11) bevorzugt manuell freischaltbar (8) ist, deren über
die Optik (11) fokussierte Strahlung (7) an der bevorzugten Cornea (5) des
Nutzerauges (6) reflektierbar (33) ist und die so geeignet ist, bevorzugt über
eine zweite, vorgeschaltete Optik (11') mindestens eine entsprechend ange
ordnete IR-Empfänger-(Foto)diode (4) und/oder mindestens einen entspre
chend angeordneten Fototransistor zu aktivieren, wobei bevorzugt (3, 4, 11, 11')
Elemente von bereits konzipierten Reflexlichtschranken darstellen.
25. Bausatz nach mindestens einem der Ansprüche 20-24,
dadurch gekennzeichnet,
dass die optoelektronische Steuersensorik (1) mit der zugehörigen integrierten
Optik (11) bzw. Anteile derselben so in ihrer Position festlegbar und/oder be
vorzugt automatisch veränderbar ist/sind, bis bei verschiedenen Nutzern
der/die Steuerstrahl/en (7) und/oder das/die Steuerstrahlbündel (7) (bei ge
takteter Aussendung) (3) jeweils von einer bevorzugt gleichen Stelle des Au
ges (6), z. B. der Cornea (5), ganz oder partiell zum Empfänger (4) reflektier
bar (33) ist/sind, wo durch Lidschlag und damit Unterbrechung der Strahlung
(7, 33) im Sinne einer aktivierten Lichtschranke eine spezifische opto-
/elektronisch/e/elektrisch/e/mechanische Funktion auslösbar ist, wobei insbe
sondere die Möglichkeit besteht, dass die optoelektronische Sensorik (1) ganz
oder in Details kühlbar und/oder wärmeisolierbar ist.
26. Bausatz nach mindestens einem der Ansprüche 20-25,
dadurch gekennzeichnet,
dass der/die mittels Optik (11) bevorzugt fokussierte/n Steuerstrahl/en (7)
und/oder dass das/die fokussierte/n Steuerstrahlbündel (7) mit ihre/m/n Einfalls-
(12) und Reflexionswinkel/n (13) geeignet ist/sind, auf der bevorzugten Cor
nea (5) des Nutzerauges (6) bestenfalls Totalreflexion (33) auszulösen.
27. Bausatz nach mindestens einem der Ansprüche 20-26,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine bevorzugte Adaptation an verschiedene Nutzeraugen (6) bevorzugt
durch mindestens einen Servomotor (9) und mindestens eine Kontroll-LED
neben bevorzugten opto-/elektronisch/en/elektrisch/en/mechanischen Zusatz
elementen über den/die integrierten Steuer-IC/s (2) realisierbar ist, indem die
bekannte Maximalreflexion die optimale Stellung der optoelektronischen Sen
sorik (1) festzulegen in der Lage ist.
28. Bausatz nach mindestens einem der Ansprüche 20-27,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei Steuerung der optoelektronischen Sensorik (1) mittels mindestens
eines bevorzugt integrierten Steuer-IC's (2) diese/r (2) zusätzlich über opto
/elektronisch/e/elektrisch/e/mechanische Zusatzelemente bevorzugt minde
stens einen Elektromagneten (10) mit bevorzugt verschiebbar geführtem (14)
Kern (15) anzusteuern in der Lage ist/sind, der/die (10) wiederum geeignet
ist/sind, eine Auslösevorrichtung (54) für eine spezifische Funktion oder für ei
ne Folge von Funktionen freizugeben.
29. Bausatz nach mindestens einem der Ansprüche 20-28,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei der Kopplung der optoelektronischen Sensorik (1) mit bevorzugt min
destens einem elektrischen Antrieb (9) und/oder mindestens einem Elektro
magneten (10) mit jeweils bevorzugt verschiebbar geführtem (14) Kern (15)
diese/r (9, 10) in der Lage ist/sind, einen Auslöser bevorzugt im Millisekunden
bereich für eine Ein- oder Mehrfachfunktion freizugeben bzw. ihn nach seiner
Rückkehr in die Ausgangsposition dort zu halten, wie dazu, vom op
to/elektronischen/elektrischen auf manuellen Betrieb umgeschaltet zu werden.
30. Bausatz nach mindestens einem der Ansprüche 20-29,
dadurch gekennzeichnet,
dass die optoelektronische Sensorik (1) mit nachgeschalteten Steuerelemen
ten in Kameras, elektronische Entfernungsmesser, in Zielvorrichtungen wie
Zielfernrohren, in Lupenbrillen und dgl. ganz oder partiell integrierbar ist.
31. Bausatz nach mindestens einem der Ansprüche 20-30,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zielvorrichtung einer bevorzugten Waffe geeignet ist, gleichzeitig als
elektronische Entfernungsmessungsvorrichtung, bevorzugt auf Laserbasis, zu
arbeiten und bevorzugt mittels der optoelektronischen Sensorik (1) über den
Lidschlag des Zielauges (6) aktiviert zu werden, wobei über den Enfernungs
messwert die Zielvorrichtung (53) in der Lage ist, zur Laufrichtung automatisch
nachjustiert zu werden, indem in einer bevorzugten Ausführungsform minde
stens ein Servomotor (9) mit Zusatzelementen ansteuerbar ist.
32. Bausatz nach mindestens einem der Ansprüche 20-31,
dadurch gekennzeichnet,
dass Lupenbrillen mit der optoelektronischen Sensorik (1) ausrüstbar sind,
wobei der Lidschlag geeignet ist, bevorzugt einen gesteuerten Autofokus aus
zulösen und wieder rückgängig zu machen, indem über mindestens einen
Servomotor (9) die Linsenanordnung der Lupenbrille veränderbar ist.
33. Bausatz zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die der bekannten optoelektronischen Sensorik (1) mit integriere/m/n
Steuer-IC/s (2) nachgeschalteten Funktionselemente geeignet sind, von dieser
(1) indirekt und bevorzugt mittels Funk in einer Grenzdistanz angesteuert zu
werden, indem sich die optoelektronische Sensorik (1) neben den Sende-
und/oder Empfangselementen einer Funkstrecke (16) im Visier eines Helmes
und/oder in einer Brille oder dgl. befindet.
34. Bausatz nach Anspruch 33,
dadurch gekennzeichnet,
dass die bevorzugt genutzte kontinuierliche und/oder getaktete Infrarotstrah
lung (7) der optoelektronischen Sensorik (1) geeignet ist, sich an der Cornea
(5) des Nutzerauges (6) zu reflektieren (33) und zur Funktionsauslösung im
Sinne einer aktivierten Lichtschranke durch Lidschlag unterbrochen bzw. über
einen entsprechenden Funktionsschalter (8) des jeweiligen Funktionselemen
tes (54) über die uni- bzw. bidirektionale Funkstrecke (16) erst bevorzugt ma
nuell freigegeben zu werden.
35. Bausatz nach mindestens einem der Ansprüche 33, 34,
dadurch gekennzeichnet,
dass die optoelektronische Sensorik (1) für verschiedene Funktionseinheiten
nutzbar ist, indem mindestens ein Steuer-IC (2) geeignet ist, die Funkwelle je
weils mit einem spezifischen Code bevorzugt frequenzabhängig zu modulie
ren, auf den die Empfangselemente der jeweiligen Funkstrecke (16) geeignet
sind, anzusprechen.
36. Bausatz zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein transparentes, optisch veränderbares Trägerelement (17) so mit ei
ner diskreten epitaktischen Schicht (24) versehbar ist, dass über diese eine
entsprechend dotierte und gebondete Sendediode (19) als IRED entsteht, die
mit mindestens einer aus dem Trägerelement (17) herausgearbeiteten Sam
mellinse (20) korrespondiert und in der Lage ist, eine kontinuierliche elektro
magnetische Welle (7) und/oder ein getaktet entstehendes Wellenbündel (7)
so auf die Cornea (5) des Nutzerauges (6) zu werfen, dass der mittels Lid
schlag unterbrochene Reflexionsstrahl (33) im Sinne einer unterbrochenen
Lichtschranke bevorzugt über mindestens eine zweite, bevorzugt gleiche
Sammellinse auf mindestens eine entsprechend dotierte und gebondete Foto
diode (21) bzw. mindestens einen entsprechend dotierten und gebondeten
Fototransistor trifft, um von dort eine Auslösevorrichtung zu aktivieren, wobei
sowohl die Sendediode/n (19) als auch die Fotodiode/n (21) bzw. der/die Fo
totransistor/en geeignet ist/sind, über bevorzugt aufgedampfte Leiterbahnen
(22) mit Ihrer Stromversorgung und mindestens einem Steuer-IC (2) zu kor
respondieren.
37. Bausatz nach Anspruch 36,
dadurch gekennzeichnet,
dass die dem Trägerelement (17) bevorzugt aufgedampfte/n Sendediode/n
(19) als IRED, die bevorzugt aufgedampfte/n Empfangsdiode/n (21) im Sinne
einer/von Fotodiode/n bzw. der/die bevorzugt aufgedampfte/n Fototransi
stor/en und die bevorzugt herausgearbeiteten Sammellinsen (20, 20') so klein
dimensioniert sind, dass sie (19, 20, 20', 21) bzw. ihre (19, 21) Kontaktbereiche
(22) das peilende Nutzerauge (6) in seiner Sehfunktion nicht beeinflussen.
38. Bausatz nach mindestens einem der Ansprüche 36, 37,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Trägerelement (17) bzw. dass die bevorzugt partiell aufgedampfte
und dotierte optoelektronische Sensorik (1) den kopf- oder den bodenseitigen
Teil eines verschiebbar geführten Tubus (25) darstellt/darstellen, dessen äu
ßere Führung/en (26) die bevorzugten Schleifkontakte (27) als Schnittstelle
zur Aktivierung der bevorzugten IRED/s (19) bzw. zur Stromabnahme der be
vorzugten Fotodiode/n (21) bzw. des/der bevorzugten Fototransistor/s/en über
mindestens ein Kontaktelement (32) ausbilde/t/n, wobei im Bereich des Tubus
(25) der entsprechende Entfernungsmesser, die entsprechende Visiervorrich
tung (53) u. dgl. zumindest partiell zylinderförmig ausgebildet und bevorzugt
mit einem Servomotor (9) versehen ist, der in der Lage ist, bevorzugt über ein
Zahnrad (28), das in eine äußere Tubusverzahnung (29) eingreift, den Tubus
(25) in seiner Longitudinalausrichtung (30) zu verfahren.
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DE10100017A DE10100017A1 (de) | 2000-11-07 | 2001-01-03 | Verfahren und Bausatz für physiologisch auslösbare optische und/oder elektronische und/oder elektrische und/oder mechanische Steuervorgänge |
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DE10100017A Withdrawn DE10100017A1 (de) | 2000-11-07 | 2001-01-03 | Verfahren und Bausatz für physiologisch auslösbare optische und/oder elektronische und/oder elektrische und/oder mechanische Steuervorgänge |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2001
- 2001-01-03 DE DE10100017A patent/DE10100017A1/de not_active Withdrawn
Cited By (5)
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US9354445B1 (en) | 2011-09-16 | 2016-05-31 | Google Inc. | Information processing on a head-mountable device |
US9213403B1 (en) | 2013-03-27 | 2015-12-15 | Google Inc. | Methods to pan, zoom, crop, and proportionally move on a head mountable display |
US9811154B2 (en) | 2013-03-27 | 2017-11-07 | Google Inc. | Methods to pan, zoom, crop, and proportionally move on a head mountable display |
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