DE102016212107A1

DE102016212107A1 - Electronic reticle for optical devices

Info

Publication number: DE102016212107A1
Application number: DE102016212107.3A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-07-04
Filing date: 2016-07-04
Publication date: 2018-01-04

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für optische Geräte, insbesondere für Zielfernrohre, Ferngläser, Teleskope und Mikroskope, umfassend mindestens ein Objektiv, ein Okular und eine Anzeigeeinheit für Durchlichtbetrieb. Dabei ist die Anzeigeeinheit geeignet Informationen in das Gesichtsfeld des Okulars einzublenden. Diese Informationen können sowohl durch einen angeschlossenen Rechner generiert als auch über externe Sensoren bereitgestellt werden.The present invention relates to a device for optical devices, in particular for riflescopes, binoculars, telescopes and microscopes, comprising at least one objective, an eyepiece and a display unit for transmitted light operation. The display unit is suitable for displaying information in the field of view of the eyepiece. This information can be generated by a connected computer as well as provided by external sensors.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine digitale Anzeigeeinheit für optische Geräte gemäß Anspruch 1 sowie ein optisches Gerät umfassend ein solches elektronisches Absehen gemäß Anspruch 15. The present invention relates to a digital display unit for optical apparatus according to claim 1 and an optical apparatus comprising such an electronic reticle according to claim 15.

Unter einem Absehen wird allgemein eine Vorrichtung an einem optischen Instrument bzw. Gerät wie z.B. einem Zielfernrohr, Fernglas, Teleskop oder Mikroskop verstanden, mit dessen Hilfe Informationen in das Bild eingeblendet werden. Das Absehen wird bei der Verwendung in einem Zielfernrohr als Absehen bezeichnet. Bei der Verwendung mit einem Teleskop, Fernglas oder einem Mikroskop wird das Absehen typischerweise in einer Einheit mit dem Okular verwendet und als Okularmikrometer, Messokular oder ähnliches bezeichnet. Das Absehen wird benötigt, um verschiedene Informationen in das Gesichtsfeld des Okulars einzublenden, wie zum Beispiel eine Größenskala beim Okularmikrometer, oder die Mittenmarkierung oder Schussüberhöhung bei Zielfernrohren. Das Licht wird vom Objekt kommend durch das Objektiv gebündelt und scheint durch das Absehen hindurch. Dadurch werden die Markierungen im Absehen sichtbar. Für den Betrieb bei niedriger Beleuchtungsdichte kann das Absehen auch durch eine externe Lichtquelle beleuchtet sein. A reticle generally refers to a device on an optical instrument, such as an optical device. a telescopic sight, binoculars, telescope or microscope understood, with the help of information in the image are displayed. The reticle is referred to as a reticle when used in a riflescope. When used with a telescope, binoculars or a microscope, the reticle is typically used in a unit with the eyepiece and referred to as Okularmikrometer, Messokular or the like. The reticle is required to display various information in the field of view of the eyepiece, such as a size scale on the eyepiece micrometer, or the center mark or shot escalation in riflescopes. The light is bundled by the object coming through the lens and shines through the reticle. This makes the markings visible in the reticle. For low-light-density operation, the reticle may also be illuminated by an external light source.

Typischerweise ist das Absehen als ein graviertes durchsichtiges Plättchen ausgeführt. Eine typische einfache Art der Markierung ist dabei zum Beispiel ein vollständiges oder teilweise ausgeführtes Fadenkreuz, das mittels einer Mechanik verstellbar ist, um die Markierungen mit den Trefferpunkten der darunter sitzenden Waffe zur Deckung zu bringen. Dabei wird beim sogenannten Einschießen die Waffe fixiert, und bei definierter Schussdistanz mindestens ein Schuss abgefeuert, und dann die Markierungen im Absehen durch das Einstellen der Mechanik mit dem Einschlagsloch zur Deckung gebracht. Für die Verwendung bei widrigen Sichtverhältnissen ist das Absehen oft mit einer Beleuchtungseinrichtung versehen, um die Markierungen auch bei Dämmerung und Nacht sichtbar zu machen. Je nach Verwendung der verwendeten Waffe existieren verschiedene Typen von Absehen. Das Absehen ist bei der Verwendung in einem Zielfernrohr typischerweise fest verbaut. Bei der Verwendung mit einem Teleskop oder einem Mikroskop ist das Absehen typischerweise fest in einem (auswechselbaren) Okular verbaut. Wir beschränken uns im Folgenden der Übersichtlichkeit halber ohne Einschränkung der Allgemeingültigkeit auf das Absehen in einem Zielfernrohr. Typically, the reticle is designed as an engraved transparent plate. A typical simple type of marking is, for example, a complete or partially executed crosshair, which is adjustable by means of a mechanism in order to bring the markings with the hit points of the underlying weapon to cover. The gun is fixed in the so-called shooting, and fired at a defined firing distance at least one shot, and then brought the marks in reticle by adjusting the mechanics with the impact hole to cover. For use in adverse visibility, the reticle is often provided with a lighting device to make the markings visible even at dusk and night. Depending on the use of the weapon used, there are different types of reticle. The reticle is typically permanently installed when used in a riflescope. When used with a telescope or a microscope, the reticle is typically fixed in a (replaceable) eyepiece. For the sake of clarity, we will limit ourselves to the reticle in a telescopic sight without restricting its generality.

Das Absehen ist typischerweise im Tubus eines Zielfernrohrs im Fokus des Objektivs eingebaut. Oft werden Zielfernrohre so konstruiert, dass sie mehrere Foci aufweisen, wobei das Absehen in einem der Foci platziert ist. The reticle is typically installed in the tube of a riflescope in the focus of the lens. Riflescopes are often designed to have multiple foci with the reticle placed in one of the foci.

Das Absehen wird dabei typischerweise mit einer sogenannten Click-Fix Verstellmechanik fixiert und verstellt. Diese Mechanik erlaubt das definierte Verstellen des Absehens, so dass für verschiedene Schussentfernungen definierte Einstellungen für das Absehen vorgenommen werden können. So kann die Waffe für verschiedene Zielentfernungen verwendet werden, obwohl sie auf eine andere Zielentfernung eingeschossen wurde. Diese Mechanik muss bei hoher Präzision die Kräfte aushalten, die beim Abfeuern der Waffe durch den Rückstoß entstehen – man spricht hier von der sogenannten Schussfestigkeit. Eine derartige passgenaue Fertigung bei gleichzeitiger Robustheit gegenüber der Belastung durch den Schuss erfordert eine hohe Präzision und ist aus diesen Gründen mit hohen Kosten verbunden. The reticle is typically fixed and adjusted with a so-called Click-Fix adjustment mechanism. This mechanism allows defined adjustment of the reticle, so that defined reticle settings can be made for different firing distances. Thus, the weapon can be used for various target ranges, even though it has been shot at a different target range. This mechanism must with high precision endure the forces that arise when firing the weapon by the recoil - one speaks here of the so-called shot resistance. Such tailor-made production while robustness against the burden of the shot requires high precision and is associated with high costs for these reasons.

Durch die Konstruktion als graviertes Plättchen ist die Information auf dem Absehen statisch. Wenn man ein anderes Absehen möchte, muss das Plättchen gegen ein anderes getauscht werden. Ebenso ist es in der Regel nicht möglich die Markierungen des Absehens ohne Umbau aus dem Gesichtsfelds der Optik zu entfernen, zum Beispiel um mit einem nautischen Fernglas ein von Skalen ungestörtes Bild zur Naturbeobachtung zu erhalten. The construction as an engraved plate, the information on the reticle is static. If you want a different reticle, the tile must be exchanged for another. Likewise, it is usually not possible to remove the markings of the reticle without conversion from the field of view of the optics, for example, to obtain a nautical binoculars undisturbed by scales image for nature observation.

Durch die fest eingebaute Lage des Absehens im Zielfernrohr ist ein Wechsel des Absehens während des Betriebs nur sehr eingeschränkt möglich – auch muss das neue Absehen nach dem Einbau typischerweise wieder auf die Waffe kalibriert, also eingeschossen werden. Due to the permanently installed position of the reticle in the riflescope, a change of reticle during operation is only possible to a very limited extent - and the new reticle after installation typically has to be calibrated again to the weapon, ie injected.

Über statische Anzeige hinaus gehende Informationen, wie zum Beispiel eine seitliche Schussabweichung aufgrund von Winddaten aus einer externen Quelle sind durch die typische Konstruktion als fest gravierte Einheit nicht möglich.Information beyond static display, such as lateral weft deviation due to wind data from an external source, is not possible due to the typical construction as a solidly engraved unit.

Ebenfalls ist die Verwendung des Absehens nur für das von der Optik gelieferte Licht im für das menschliche Auge sichtbaren Spektrum verwendbar. Durch eine Vorsatzoptik mit einer Lichtverstärkung oder Umwandlung (Nachtsichtgerät/Infrarotumwandler) kann der Frequenzbereich, der durch die Optik sichtbar ist, erweitert werden. Dazu sind aber aufwendige Zusatzgeräte notwendig, und die gleichzeitige Verwendung des Zielfernrohrs für normale Lichtverhältnisse eingeschränkt. Also, the use of the reticle only for the optically delivered light is usable in the spectrum visible to the human eye. By a front optics with a light amplification or conversion (night vision / infrared converter), the frequency range, which is visible through the optics, can be extended. But this complex equipment is necessary, and limited the simultaneous use of the scope for normal lighting conditions.

Die derzeit bekannten Absehen sind daher in Bezug auf deren Einsetzbarkeit, Flexibilität und Herstellungskosten nicht optimal und verbesserungsbedürftig. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Absehen für optische Instrumente bereitzustellen, welches die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile nicht aufweist und gleichzeitig kostengünstig herstellbar ist. The currently known reticles are therefore not optimal in terms of their applicability, flexibility and manufacturing costs and in need of improvement. It is therefore an object of the present invention to provide a reticle for optical instruments which is known from the prior art does not have known disadvantages and at the same time is inexpensive to produce.

Diese Aufgabe wird durch ein Absehen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. einem optischen Gerät gemäß Anspruch 15 gelöst. This object is achieved by a reticle having the features of claim 1 and an optical device according to claim 15.

Entsprechend wird ein Absehen für optische Instrumente bzw. Geräte, insbesondere für Zielfernrohre, Ferngläser, Teleskope und Mikroskope bereitgestellt, wobei das Absehen mindestens aus einer digitalen Durchlichtanzeige mit angeschlossenem Zeichengenerator besteht. Das Absehen ist dabei typischerweise fest in das Gehäuse des optischen Gerätes eingebaut, zum Beispiel in den Tubus eines Zielfernrohres. Ein Beispiel für eine derartige Durchlichtanzeige mit Zeichengenerator ist ein LCD-Projektordisplay aus einem handelsüblichen digitalen Projektor („Beamer“) im Verbund mit einem Kleinstcomputer mit eingebauter Grafikkarte. Alternativ oder zusätzlich umfasst eine Vorrichtung für optische Geräte, insbesondere für Zielfernrohre, Ferngläser, Teleskope und Mikroskope, vorzugsweise mindestens ein Objektiv, ein Okular und eine Anzeigeeinheit für Durchlichtbetrieb. Dabei ist die Anzeigeeinheit geeignet, Informationen in das Gesichtsfeld des Okulars einzublenden. Diese Informationen können sowohl durch einen angeschlossenen Rechner generiert als auch über externe Sensoren bereitgestellt werden. Accordingly, a reticle for optical instruments, in particular for riflescopes, binoculars, telescopes and microscopes is provided, wherein the reticle consists at least of a digital transmitted light display with connected character generator. The reticle is typically firmly installed in the housing of the optical device, for example in the tube of a riflescope. An example of such a transmitted light display with character generator is an LCD projector display from a commercial digital projector ("Beamer") in conjunction with a microcomputer with built-in graphics card. Alternatively or additionally, a device for optical devices, in particular for riflescopes, binoculars, telescopes and microscopes, preferably at least one lens, an eyepiece and a display unit for transmitted light mode. In this case, the display unit is suitable to display information in the field of view of the eyepiece. This information can be generated by a connected computer as well as provided by external sensors.

Das vorliegende Absehen ist dadurch gekennzeichnet, dass die Art, Größe und Zusammensetzung der angezeigten Informationen nicht statisch durch eine Gravur festgelegt sind, sondern über einen entsprechenden Zeichengenerator völlig frei gewählt werden können. So muss auch die Kalibrierung des Absehens auf die Waffe (Einschiessen) nicht mittels mechanischer Verstelltriebe geschehen, sondern kann elektronisch in der fest eingebauten Einheit durch bloßes Markieren des Zielpunktes für den Computer geschehen. Das macht es möglich das Absehen fest im Gehäuse einzubauen – mechanische Verstelleinheiten sind nicht nötig. The present reticle is characterized in that the type, size and composition of the information displayed are not statically determined by an engraving, but can be chosen completely freely via a corresponding character generator. Thus, the calibration of the reticle on the weapon (shooting) must not be done by means of mechanical adjustment drives, but can be done electronically in the permanently installed unit by merely marking the target point for the computer. This makes it possible to install the reticle firmly in the housing - mechanical adjustment units are not necessary.

Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung ist dabei, dass die angezeigten Informationen nicht nur einmalig frei wählbar sind, sondern ohne Umbau des Zielfernrohrs während des Betriebs geändert werden können. Insbesondere ist es möglich, die Markierungen für die Zielerfassung von einem Computer aufgrund von Sensoren anzupassen. So wird eine hohe Zielsicherheit auch bei Störungen und Abweichungen von der idealen Schussposition möglich – wenn zum Beispiel die Waffe mit dem aufgesetzten Zielfernrohr nicht genau senkrecht stehen. Außerdem ist es möglich Daten wie die Zielentfernung ständig aktualisiert einzublenden, wenn ein zusätzliches Entfernungsmessmodul angeschlossen ist. An essential aspect of the invention is that the displayed information is not only one-time freely selectable, but can be changed without modification of the riflescope during operation. In particular, it is possible to adapt the markers for target acquisition from a computer based on sensors. Thus, a high target security even in case of disturbances and deviations from the ideal shot position possible - if, for example, the weapon with the mounted riflescope are not exactly vertical. In addition, it is possible to continuously display data such as the target distance, if an additional distance measuring module is connected.

Ein anderer Aspekt der Erfindung ist die Möglichkeit nicht nur das normale visuell mit bloßem Auge sichtbare Bild des Zielfernrohrs mit Markierungen und Informationen zu versehen. Es ist ebenso möglich, Bilder von Sensoren über das elektronische Absehen mit dem regulären Bild zu überblenden, ohne dabei die Waffe umrüsten zu müssen oder die Möglichkeit des rein visuellen Zielerfassens zu kompromittieren. So kann auf dem elektronischen Absehen zum Beispiel das natürliche visuelle Bild von einem Bild überlagert werden, das von einem Zusatzgerät aufgenommen wird, wie zum Beispiel einer Infrarotkamera oder einem Nachtsichtgerät. Da die Bildüberlagerung jederzeit abgeschaltet werden kann, verliert das Zielfernrohr dabei nichts von seinen Stärken bei der rein visuellen Anwendung. Das überlagerte Bild kann zum Beispiel blinkend im Wechsel mit dem normalen Bild gezeigt werden, oder als halb transparente ständige Überlagerung des natürlichen Bildes. Another aspect of the invention is the ability to provide not only the normal visually visible to the naked eye image of the riflescope with marks and information. It is also possible to superimpose images of sensors on the electronic reticle with the regular image, without having to retool the weapon or to compromise the possibility of purely visual targeting. For example, on the electronic reticle, the natural visual image may be superimposed on an image captured by an attachment, such as an infrared camera or a night vision device. Since the image overlay can be switched off at any time, the riflescope loses none of its strengths in the purely visual application. For example, the superimposed image may be displayed flashing alternately with the normal image, or as a semi-transparent continuous overlay of the natural image.

In einer Ausführungsform des vorliegenden Absehens besteht das Absehen aus einer Einheit mit einem LCD Durchlichtdisplay und einem Kleinstcomputer mit Grafikkarte und zugehörigen Bedienelementen sowie einer kleinen Stromquelle. In one embodiment of the present invention, the reticle consists of a unit with an LCD translucent display and a microcomputer with graphics card and associated controls and a small power source.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht das Absehen aus einer Einheit mit einem LCD Durchlichtdisplay, einem Kleinstcomputer mit Grafikkarte und zugehörigen Bedienelementen sowie zusätzlichen Sensoren zur Zielentfernungsmessung, Neigungserfassung und anderen relevanten Umweltdaten. In a particularly preferred embodiment, the reticle consists of a unit with an LCD transmitted light display, a microcomputer with graphics card and associated controls and additional sensors for Zielentfernungsmessung, inclination detection and other relevant environmental data.

In einer weiteren Ausführungsform des vorliegenden elektronischen Absehens besteht das Absehen aus einer Einheit mit einem LCD Durchlichtdisplay, einem Kleinstcomputer mit Grafikkarte und zugehörigen Bedienelementen sowie zusätzlichen Sensoren zur Zielentfernungsmessung, Neigungserfassung und anderen relevanten Umweltdaten. Zusätzlich verfügt die Einheit jedoch noch über andere bilderfassende Geräte wie Nachtsichtgeräte oder Infrarotkameras. In a further embodiment of the present electronic reticle, the reticle consists of a unit with an LCD translucent display, a miniature computer with graphics card and associated controls, and additional sensors for target range measurement, tilt detection, and other relevant environmental data. In addition, the unit still has other imaging devices such as night vision or infrared cameras.

In einer Variante des vorliegenden Absehens ist der Kleinstcomputer mit einer drahtlosen Schnittstelle ausgestattet, mit der der Empfang von Wetterdaten von Satelliten oder Sensoren außerhalb des unmittelbaren Umfelds der Waffe empfangbar sind. In a variant of the present invention, the microcomputer is equipped with a wireless interface with which the reception of weather data from satellites or sensors outside the immediate vicinity of the weapon can be received.

Es ist ebenfalls möglich, das typische Verhalten der Waffe unter gegebenen Betriebszuständen in der Computereinheit des Absehens abzuspeichern, um die Daten dann bei ähnlichen Wetterverhältnissen oder Erwärmung durch wiederholte Schussabgabe wieder abzurufen. Dadurch kann zum Beispiel die Veränderung des Schussstreukreises durch Erwärmung der Waffe elektronisch prognostiziert und die Treffsicherheit erhöht werden. It is also possible to store the typical behavior of the weapon under given operating conditions in the computer unit of the reticle, to retrieve the data then in similar weather conditions or heating by repeated firing again. As a result, for example, the change in the weft circle can be electronically predicted by heating the weapon and the accuracy can be increased.

Das vorliegende elektronische Absehen wird dabei bevorzugt mit einen Zielfernrohr verwendet, und ermöglicht eine kostengünstige Herstellung solch einen optischen Instrumentes durch die Verwendung von erprobten Komponenten aus handelsüblichen Projektoren (Beamer) und leistungsfähigen und stromsparenden Kleincomputern. The present electronic reticle is preferably used with a telescopic sight, and allows a cost-effective production of such an optical instrument through the use of proven components of commercially available projectors (beamer) and powerful and energy-efficient small computers.

Die Erfindung wird im Folgenden ausführlicher anhand eines Funktionsschemas unter Verwendung der Zeichnungen der Figuren beschrieben. The invention will be described in more detail below with reference to a functional diagram using the drawings of the figures.

Es zeigen: Show it:

1 eine Schnittzeichnung eines einfachen Zielfernrohrs ohne Zwischenfoci oder zusätzliche optische Elemente 1 a sectional drawing of a simple riflescope without Zwischenfoci or additional optical elements

2 eine Schemazeichnung eines mit einem elektronischen Absehen ausgestatteten Zielfernrohrs mit einer kurzen Liste von möglichen Zusatzgeräten und ihren Einsatzmöglichkeiten 2 a schematic drawing of a scopes equipped with an electronic reticle with a short list of possible accessories and their applications

Claims

Electronic reticle (2) for optical devices, in particular for riflescopes, comprising at least one transmitted-light display unit with character generator / computer.

Electronic reticle according to claim 1, characterized in that the character generator for the transmitted-light display is capable of processing external signals and displaying them in reticles

Electronic reticle in claim 1 or 2, characterized in that the character generator is able to turn on and off the display without the need for a conversion of the optical device is necessary.

Electronic reticle according to one of the preceding claims, characterized in that the character generator for the transmitted light display is able to represent a variety of pre-stored information in the transmitted light display or to generate new information or characters and display in the transparency unit.

Electronic reticle according to one of the preceding claims, characterized in that the character generator for the transmitted-light display is capable of representing from an external source such as a computer, smartphone or tablet created graphics, characters or information in the transmitted-light display.

Electronic reticle according to one of claims 1 to 5, characterized in that the character generator / computer is able to be operated by suitable controls directly without external computer.

Electronic reticle according to one of claims 1 to 6, characterized in that the character generator / computer is able to be operated via an external computer / smartphone / tablet.

Electronic reticle according to one of claims 1 to 7, characterized in that the character generator / computer is able to be set without mechanical adjustment of the reticle by electronic calibration on the weapon (shooting).

Electronic reticle according to one of the preceding claims, characterized in that the display on the transmitted light display can be changed dynamically with the aid of information from external sensors

Electronic reticle according to one of the preceding claims, characterized in that the display on the transmitted-light display can be made to coincide with the natural image of the optic (1) or replaced by various methods such as alternating flashing, semitransparent representation of the reticle information or the like.

Electronic reticle according to one of the preceding claims, characterized in that the display can be illuminated on the transmitted light display for better detection in difficult lighting conditions.

Electronic reticle according to one of the preceding claims, characterized in that the character generator / computer can be connected to external sources such as weather satellites and is able to process their information and display it in the transmitted-light display.

Electronic reticle according to one of the preceding claims, characterized in that the character generator / computer can be connected to imaging sources such as night vision devices or infrared cameras and is able to process their information and display it in the transmitted light display.

Electronic reticle according to one of the preceding claims, characterized in that the computer is capable of recalling and displaying stored shot calibrations, eg for different types of ammunition.

An optical device comprising an electronic reticle according to any one of the preceding claims.