DE102018105909B4 - Telescopic sight for a telescopic sight rifle, especially a hunting rifle - Google Patents
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Abstract
Zielfernrohr für ein Zielfernrohrgewehr, insbesondere Jagdgewehr,mit einem an dem Gewehr befestigten oder befestigbaren Tubus, in dem ein optisches System (2) aufgenommen ist,wobei das optische System (2) in Lichtrichtung aufeinanderfolgend ein Objektivsystem (100), ein Umkehrsystem (200) und ein Okularsystem (300) aufweist, das eine Austrittspupille (AP) definiert,wobei das optische System (2) an eine Verwendung des Zielfernrohrs mit einem Nachtsichtgerät angepasst ist, indem der Durchmesser der Austrittspupille 15 bis 25mm, vorzugsweise 20mm, beträgt und der Ort der Austrittpupille auf der optischen Achse (10) mindestens 75mm hinter der in Lichtrichtung letzten Glasflächedes Okularsystems (300) liegt, wobei das Okularsystem (300) in Lichtrichtung aufeinanderfolgend eine erste Okular-Linsengruppe und eine zweite Okular-Linsengruppe aufweist oder aus diesen Okular-Linsengruppen besteht,wobei die erste Okular-Linsengruppe in Lichtrichtung aufeinanderfolgend eine negative erste Meniskuslinse (301, 302) und eine negative zweite Meniskuslinse (303, 304) aufweist oder aus diesen Meniskuslinsen besteht, wobei die konkaven Flächen der ersten Meniskuslinse (301, 302) und der zweiten Meniskuslinse (303, 304) der Objektseite zugewandt sind und wobei die zweite Okular-Linsengruppe wenigstens zwei positive Einzellinsen (305, 306, 307) aufweist,wobei das Objektivsystem (100) eine in Lichtrichtung vordere erste Objektiv-Linsengruppe (101, 102, 103), eine der ersten Objektiv-Linsengruppe (101, 102, 103) nachgeordnete zweite Objektiv-Linsengruppe (104, 105) und eine der zweiten Objektiv-Linsengruppe (104, 105) nachgeordnete dritte Objektiv-Linsengruppe (106, 107) aufweist,wobei die erste Objektiv-Linsengruppe (101, 102, 103) in Lichtrichtung aufeinanderfolgend eine positive erste Objektiv-Linse (101), eine positive zweite Objektiv-Linse (102) und eine positive dritte Objektiv-Linse (103) aufweist oder aus diesen Linsen besteht,wobei die zweite Objektiv-Linsengruppe (104, 105) eine negative vierte Objektiv-Linse (104) und eine negative fünfte Objektiv-Linse (105) aufweist oder aus diesen Linsen besteht undwobei die dritte Objektiv-Linsengruppe (106, 107) eine positive sechste Objektiv-Linse (106) oder ein positives Verbundglied aufweist, das eine sechste Objektiv-Linse (106) und eine siebte Objektiv-Linse (107) aufweist, die miteinander verkittet sind.Telescopic sight for a telescopic rifle, in particular a hunting rifle, with a tube which is fastened or can be fastened to the rifle and in which an optical system (2) is accommodated, the optical system (2) successively in the light direction an objective system (100), a reversing system (200) and an ocular system (300) which defines an exit pupil (AP), the optical system (2) being adapted for use of the telescopic sight with a night vision device in that the diameter of the exit pupil is 15 to 25 mm, preferably 20 mm, and the location of the exit pupil on the optical axis (10) is at least 75mm behind the last glass surface in the light direction of the ocular system (300), the ocular system (300) having a first ocular lens group and a second ocular lens group in succession in the direction of light or from these ocular lens groups consists, wherein the first ocular lens group in the light direction successively a negative first meniscusl lens (301, 302) and a negative second meniscus lens (303, 304) has or consists of these meniscus lenses, the concave surfaces of the first meniscus lens (301, 302) and the second meniscus lens (303, 304) facing the object side and where the second ocular lens group has at least two positive individual lenses (305, 306, 307), the objective system (100) having a first objective lens group (101, 102, 103) at the front in the direction of light, one of the first objective lens group (101, 102 , 103) has a second objective lens group (104, 105) arranged downstream and a third objective lens group (106, 107) arranged downstream of the second objective lens group (104, 105), the first objective lens group (101, 102, 103) has a positive first objective lens (101), a positive second objective lens (102) and a positive third objective lens (103) in succession in the direction of light or consists of these lenses, the second objective lens group (104, 105) one has negative fourth objective lens (104) and a negative fifth objective lens (105) or consists of these lenses and wherein the third objective lens group (106, 107) has a positive sixth objective lens (106) or a positive composite member, which has a sixth objective lens (106) and a seventh objective lens (107) which are cemented to one another.
Description
Die Erfindung betrifft ein Zielfernrohr für ein Zielfernrohrgewehr, insbesondere Jagdgewehr.The invention relates to a telescopic sight for a telescopic rifle, in particular a hunting rifle.
Zielfernrohre sind allgemein bekannt und weisen ein optisches System mit einer integrierten Zieleinrichtung auf.Telescopic sights are generally known and have an optical system with an integrated aiming device.
Die bekannten Zielfernrohre weisen einen an dem Gewehr befestigten oder befestigbaren Tubus aus, in dem ein optisches System aufgenommen ist, wobei das optische System in Lichtrichtung aufeinanderfolgend ein Objektivsystem, ein Umkehrlinsensystem und ein Okularsystem aufweist, das eine Austrittspupille definiert. Als Zieleinrichtung ist in dem optischen System ein Absehen angeordnet.The known telescopic sights have a tube which is attached or attachable to the rifle and in which an optical system is accommodated, the optical system having an objective system, an erecting lens system and an ocular system which defines an exit pupil, one after the other in the direction of light. A reticle is arranged in the optical system as a target device.
Durch
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Durch
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verwendungsmöglichkeiten von Zielfernrohren zu erweitern.The invention is based on the object of expanding the possible uses of telescopic sights.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.This object is achieved by the invention specified in claim 1.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die Anwendungsmöglichkeiten eines Zielfernrohrs dadurch zu erweitern, dass das optische System des Zielfernrohrs an eine Verwendung mit einem Nachtsichtgerät angepasst ist.The basic idea of the invention is to expand the possible uses of a telescopic sight in that the optical system of the telescopic sight is adapted for use with a night vision device.
Die Erfindung stellt erstmals ein Zielfernrohr bereit, das im Sinne einer Unterstützung des Jägers beim Zielen sinnvoll mit einem Nachtsichtgerät verwendet werden kann. Damit ermöglicht die Erfindung auch Jägern, deren Sehfähigkeit bei Dämmerlicht eingeschränkt ist, die Verwendung eines Zielfernrohrs. Durch Verwendung eines Zielfernrohrs ist verhindert, dass ein anvisiertes Wild nicht in der gewünschten waidgerechten Weise getroffen und erlegt, sondern nur angeschossen wird. Im Sinne einer waidgerechten Erlegung des Wildes ist die Erfindung damit sozial nützlich.For the first time, the invention provides a telescopic sight which can be sensibly used with a night vision device in order to support the hunter when aiming. The invention thus also enables hunters whose vision is restricted in twilight to use a telescopic sight. The use of a rifle scope prevents a targeted game from being hit and shot in the desired manner, but only from being shot. The invention is therefore socially useful in the sense of a fair hunt for game.
Eine Verwendung eines Zielfernrohrs mit einem nachgeschalteten Nachtsichtgerät hat im Stand der Technik zu Ergebnissen geführt, die für den beabsichtigten Verwendungszweck nicht ausreichend sind. Das Hauptproblem liegt hierbei in der zu niedrigen Lichtstärke des bei Kombination eines Zielfernrohrs mit einem nachgeschalteten Nachtsichtgerät gewonnenen Bildes.The use of a telescopic sight with a downstream night vision device has led to results in the prior art which are inadequate for the intended use. The main problem here is the too low light intensity of the image obtained when a telescopic sight is combined with a downstream night vision device.
Wenn das an Dunkelheit adaptierte Auge bei einem jungen Menschen einen Iris-Durchmesser von maximal 7 - 8 mm aufweist, verfügt das Objektiv eines typischen Nachtsichtgerätes über einen Durchmesser der Eintrittspupille von ca. 20 mm und größer. Das Objektiv eines Nachtsichtgerätes projiziert das Bild in die Ebene eines elektrischen Detektors. Da die Beleuchtungsstärke dieses Bildes und damit die Fähigkeit des Gerätes in der Erzeugung ausreichend heller Bilder auf der Seite der Bildschirmes mit dem Okular mit dem Quadrat der effektiven Pupillengröße zusammenhängt, ist das von der Kombination aus einem Zielfernrohr gemäß dem Stand der Technik und einem Nachtsichtgerät erzeugte optische Bild in der ersten Näherung um einen Faktor
Dementsprechend stellt die Erfindung ein Zielfernrohr bereit, dessen optisches System für eine Verwendung des Zielfernrohrs mit einem Nachtsichtgerät optimiert ist. Insbesondere ermöglicht die Erfindung ein optisches System mit einer Austrittspupille mit einem Durchmesser von 20mm, was gegenüber dem Stand der Technik einen bedeutenden Fortschritt darstellt.Accordingly, the invention provides a telescopic sight, the optical system of which is optimized for use of the telescopic sight with a night vision device. In particular, the invention enables an optical system with an exit pupil with a diameter of 20 mm, which represents a significant advance over the prior art.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.Further features and advantages of the invention emerge from the attached claims and the following description of exemplary embodiments.
Es zeigt:
-
1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zielfernrohrs in einem maßstabsgetreuen Linsenschnitt und -
2 in gleicher Darstellung wie1 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zielfernrohrs.
-
1 a first embodiment of a telescopic sight according to the invention in a true-to-scale lens section and -
2 in the same representation as1 a second embodiment of a telescopic sight according to the invention.
In
Das optische System
Das optische System
Das optische System
Die Parameter von Ausführungsbeispielen eines optischen Systems eines erfindungsgemäßen Zielfernrohrs werden nachfolgend zunächst nach dem System der Erweiterten Invariante nach Helmholtz-Lagrange (Optical Invariant) beschrieben. Diese Art der Beschreibung optischer Systeme ist dem Fachmann allgemein bekannt. Im Übrigen wird hierzu auf das Buch „Elements of Modern Optical Design“ von
Für die Erweiterte Invariante nach Helmholtz-Lagrange (Optical Invariant) gilt:
- hk, hk+1 - Höhe des Aperturstrahls an der Fläche k, k+1
- uk, uk+1 - Winkel des Aperturstrahls mit der Achse im Raum nach der Fläche k, k+1
- yk, yk+1 - Höhe des Hauptstrahls an der Fläche k, k+1
- wk, wk+1 - Winkel des Hauptstrahls mit der Achse im Raum nach der Fläche k, k+1
- h k , h k + 1 - height of the aperture beam at surface k, k + 1
- u k , u k + 1 - angle of the aperture ray with the axis in space after the area k, k + 1
- y k , y k + 1 - height of the principal ray at the surface k, k + 1
- w k , w k + 1 - angle of the principal ray with the axis in space after the area k, k + 1
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zielfernrohrs handelt es sich um ein Zielfernrohr 3x60, das einen im Vergleich zum Stand der Technik hohen Wert von I = 3 erreicht.A first embodiment of a telescopic sight according to the invention is a telescopic sight 3 × 60, which achieves a high value of I = 3 compared to the prior art.
Mit einer Genauigkeit von +/-10% gilt bei dem ersten Ausführungsbeispiel, das in
- Für den Ort der EP gilt:
- hEP = 30, tan(uEP) = 0, yEP = 0, tan(wEP) = 0.1,
- The following applies to the location of the EP:
- h EP = 30, tan (u EP ) = 0, y EP = 0, tan (w EP ) = 0.1,
Für den Ort der ZBE-1 gilt:
- hZBE1 = 0, tan(uZBE1) = 0.231, yZBE1 = 13.0, tan(wZBE1) = 0,
- h ZBE1 = 0, tan (u ZBE1 ) = 0.231, y ZBE1 = 13.0, tan (w ZBE1 ) = 0,
Für den Ort der APE gilt:
- hAPE = 13.9, tan(uAPE) = 0, yAPE = 0, tan(wAPE) = 0.216,
- h APE = 13.9, tan (u APE ) = 0, y APE = 0, tan (w APE ) = 0.216,
Für den Ort der ZBE-2 gilt:
- hZBE2 = 0, tan(uZBE2) = 0.211, yZBE2 = 14.2, tan(wZBE2) = 0,
- h ZBE2 = 0, tan (u ZBE2 ) = 0.211, y ZBE2 = 14.2, tan (w ZBE2 ) = 0,
Für den Ort der AP gilt:
- hAP = 10, tan(uAP) = 0, yAP = 0, tan(wAP) = 0.3,
- h AP = 10, tan (u AP ) = 0, y AP = 0, tan (w AP ) = 0.3,
Der optische Aufbau des ersten Ausführungsbeispieles wird nachfolgend unter Bezugnahme auf
Das Okularsystem
Die erste Okular-Linsengruppe weist in erfindungsgemäß Lichtrichtung aufeinanderfolgend eine negative erste Meniskuslinse (aus den miteinander verkitteten Linsen
Die zweite Okular-Linsengruppe weist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel drei positive Einzellinsen
Das Objektivsystem
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das Objektivsystem
Die erste Objektiv-Linsengruppe besteht in Lichtrichtung aufeinanderfolgend aus einer positiven ersten Objektiv-Linse
Die zweite Objektiv-Linsengruppe besteht in Lichtrichtung aufeinanderfolgend aus einer negativen vierten Objektiv-Linse
Die dritte Objektiv-Linsengruppe (Linsen
Das Objektivsystem
Das Umkehrsystem
Die erste Umkehrsystem-Linsengruppe besteht aus einer als Feldlinse fungierenden positiven ersten Linse
Die dritte Umkehrsystem-Linsengruppe besteht aus einer positiven Einzellinse
Das Umkehrsystem
Im Abbildungsstrahlengang des optischen Systems
Bei einer Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels handelt es sich um ein Zielfernrohr 4×80. Hierzu wird ein Objektivsystem
Damit können ebenfalls seine paraxialen Parameter wie folgt definiert werden:
- Mit der Genauigkeit von +/-10% gilt für folgende in der Zeichnung gekennzeichneten Orte (EP/ZBE1/APE'/ZBE2/AP)
im optischen System 2 der Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels:- Für den Ort der EP gilt:
- hEP = 40, tan(uEP) = 0, yEP = 0, tan(wEP) = 0.075,
- With an accuracy of +/- 10% applies to the following locations marked in the drawing (EP / ZBE1 / APE '/ ZBE2 / AP) in the
optical system 2 the modification of the first embodiment:- The following applies to the location of the EP:
- h EP = 40, tan (u EP ) = 0, y EP = 0, tan (w EP ) = 0.075,
Für den Ort der ZBE1 gilt:
- hZBE1 = 0, tan(uZBE1) = 0.231, yZBE1 = 13.0, tan(wZBE1) = 0,
- h ZBE1 = 0, tan (u ZBE1 ) = 0.231, y ZBE1 = 13.0, tan (w ZBE1 ) = 0,
Für den Ort der APE gilt:
- hAPE = 13.9, tan(uAPE) = 0, yAPE = 0, tan(wAPE) = 0.216,
- h APE = 13.9, tan (u APE ) = 0, y APE = 0, tan (w APE ) = 0.216,
Für den Ort der ZBE2 gilt:
- hZBE2 = 0, tan(UZBE2) = 0.211, yZBE2 = 14.2, tan(wZBE2) = 0,
- h ZBE2 = 0, tan (U ZBE2 ) = 0.211, y ZBE2 = 14.2, tan (w ZBE2 ) = 0,
Für den Ort der AP gilt:
- hAP = 10, tan(uAP) = 0, yAP = 0, tan(wAP) = 0.3,
- h AP = 10, tan (u AP ) = 0, y AP = 0, tan (w AP ) = 0.3,
Erfindungsgemäß beträgt bei dem ersten Ausführungsbeispiel und dessen Abwandlung der Durchmesser der Austrittspupille 20mm, und der Ort der Austrittpupille auf der optischen Achse 10 des optischen Systems liegt 75mm hinter der in Lichtrichtung letzten Glasfläche (in Lichtrichtung hintere Fläche der Linse
Die Erfindung erschließt die Verwendung von Nachtsichtgeräten in Kombination mit einem Zielfernrohr und erweitert damit die Verwendung von Zielfernrohren in erheblichem Maße.The invention opens up the use of night vision devices in combination with a telescopic sight and thus expands the use of telescopic sights to a considerable extent.
In
Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel vor allem dadurch, dass anstelle eines Umkehrlinsensystems ein Umkehrprismensystem verwendet wird, das aus einem Schmidt-Pechan-Prisma
Das Okularsystem
Das Objektivsystem
In Analogie zu dem Ausführungsbeispiel gemäß
Mit der Genauigkeit von +/-10% gilt für folgende in der Zeichnung gekennzeichneten Orte im optischen System
- Für den Ort der EP gilt:
- hEP = 30, tan(uEP) = 0, yEP = 0, tan(wEP) = 0.057,
- Für den Ort der ZBE gilt:
- hZBE1 = 0, tan(uZBE) = 0.133, yZBE = 12.75, tan(wZBE) = 0,
- Für den Ort der AP gilt:
- hAP = 6, tan(uAP) = 0, yAP = 0, tan(wAP) = 0.283,
- The following applies to the location of the EP:
- h EP = 30, tan (u EP ) = 0, y EP = 0, tan (w EP ) = 0.057,
- The following applies to the location of the ZBE:
- h ZBE1 = 0, tan (u ZBE ) = 0.133, y ZBE = 12.75, tan (w ZBE ) = 0,
- The following applies to the location of the AP:
- h AP = 6, tan (u AP ) = 0, y AP = 0, tan (w AP ) = 0.283,
Eine Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels besteht in einem Zielfernrohr 6x72, also einem Zielfernrohr mit 6-facher Vergrößerung.A modification of the second exemplary embodiment consists of a telescopic sight 6x72, that is a telescopic sight with 6x magnification.
Hierzu wird das Objektiv mit dem EP-Durchmesser von 72 mm und gleicher Blendenzahl k (k = f'/DEP) benötigt. Die anderen Komponenten bleiben unverändert. Auch dieses System hat den Wert der Langrange-Invariante von I = 1.7. Damit können ebenfalls seine paraxialen Parameter definiert werden:For this purpose, the objective with the EP diameter of 72 mm and the same f-number k (k = f '/ D EP ) is required. The other components remain unchanged. This system also has the value of the long-range invariant of I = 1.7. This also allows its paraxial parameters to be defined:
-
Mit der Genauigkeit von +/-10% gilt für Folgendes:
- Für den Ort der EP gilt:
- hEP = 36, tan(uEP) = 0, yEP = 0, tan(wEP) = 0.0475,
- The following applies to the location of the EP:
- h EP = 36, tan (u EP ) = 0, y EP = 0, tan (w EP ) = 0.0475,
-
Für den Ort der ZBE gilt:
- hZBE1 = 0, tan(uZBE) = 0.133, yZBE = 12.75, tan(wZBE) = 0,
- h ZBE1 = 0, tan (u ZBE ) = 0.133, y ZBE = 12.75, tan (w ZBE ) = 0,
-
Für den Ort der AP gilt:
- hAP = 6, tan(uAP) = 0, yAP = 0, tan(wAP) = 0.283,
- h AP = 6, tan (u AP ) = 0, y AP = 0, tan (w AP ) = 0.283,
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