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Ziel- und Suchoptik Die Erfindung betrifft eine Ziel- und Suchoptik,
insbesondere für gepanzerte Fahrzeuge, Schiffe od. dgl., bei der ein Teil der Optik
mit einem Geschütz verschwenkbar ist.
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Bei bekannten gepanzerten Fahrzeugen, beispielsweise bei Panzern selbst
oder bei Schützenwagen, ist im allgemeinen die gesamte Zieloptik mit dem Geschütz
fest verbunden. Der Schütze muß dementsprechend mit der Geschützbewegung mitgehen,
zu welchem Zweck im allgemeinen sein Sitz mit dem Geschütz fest verbunden ist. Wegen
der Raumbeschränkung in Panzern kann dementsprechend das Geschütz in der Vertikalen
im allgemeinen nur zwischen -10 und -I-10° verschwenkt werden. Wenn der Panzer auf
abschüssigen oder ansteigenden Geländestücken steht, werden dadurch oftmals längere
Rangierbewegungen erforderlich, um das Geschütz in die entsprechende Stellung für
direkten oder indirekten Beschuß zu bringen. Besonders nachteilig ist weiterhin,
daß der Panzer das Geschütz nicht vollständig aufrichten kann, da er somit Angriffen
aus der Luft mehr oder minder wehrlos ausgeliefert ist.
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Zur Erzielung einer Verschwenkbarkeit des Geschützrohres in der Vertikalen
von -10 bis auf -I-70° wurde nun vorgeschlagen, den Sitz des Schützen feststehend
in der Verlängerung der Drehachse des Geschützrohres mit Blickrichtung des Schützen
in dieselbe anzuordnen und den Ausblick über einen Winkelspiegel in die Okularoptik
einzuspiegeln. Bei der Hochverschwenkung des Geschützes dreht sich jedoch dann der
Horizont im Zielbild nach der Seite, wodurch sich infolge des Gleichgewichtssinnes
schwere Koordinierungsfehler ergeben. Die Praxis zeigte, daß der Schütze auch nach
längerer Übung durch Schrägstellen des Kopfes einen Ausgleich versucht, wobei ihm
jedoch leicht das Bild verlorengeht.@Beim Fahren macht sich die Vertauschung der
Raumkoordinaten sehr störend bemerkbar, da beispielsweise eine Kippung des Panzers
nach vorn im Bild als Kippung nach der Seite gesehen wird. Der Schütze macht infolgedessen
auch laufend Fehler beim Verfolgen bewegter Ziele.
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Die bekannten Zieloptiken weisen weiterhin eine feststehende Vergrößerung,
beispielsweise von 1:4 auf. Diese Vergrößerung erleichtert zwar das Anvisieren von
in größerer Entfernung liegenden Zielen. Sie ist jedoch für das -Suchen und das
Auffassen von schnell bewegten, in größere Nähe des Panzers kommenden Zielen, wie
z. B. Flugzeuge, und für die Nachtsicht ungünstig. Wenn das Ziel aus dem infolge
der Vergrößerung beschränktem Bildfeld der Zieloptik verlorengegangen ist, ist sein
Wiederauffinden äußerst schwierig oder unmöglich, insbesondere, wenn die Bewegung
des Zieles durch die oben erwähnte Blickrichtung des Schützenquer zur Geschützrichtung
nicht mehr koordiniert werden kann.
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Gemäß der Erfindung wird nun eine Ziel- und Suchoptik der in Rede
stehenden Art vorgeschlagen, bei welcher auf der verlängerten Schwenkachse des Geschützes
eine Bildaufrichtungsoptik angeordnet ist, der eine Variooptik mit zwei längs ihrer
optischen Achse verschiebbaren, divergenden Linsengruppen vor- und eine Okularoptik
nachgeschaltet ist, so daß der Schütze bei feststehendem Einblick das Ziel in kontinuierlicher
Vergrößerung oder Verkleinerung erfassen kann.
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Es wurden bereits für militärische Zwecke, beispielsweise für Sehrohre
von Unterseebooten, Optiken bekannt, bei denen das Vergrößerungsverhältnis durch
Verschieben einer Linse geändert werden kann. Die verschiebbare Linse liefert jedoch
dann nur in zwei bestimmten Arbeitsstellungen ein Bild im Okular. Es kann also beim
Übergang von einer Vergrößerung zur anderen während der Verschiebung der Linse das
Bild im Okular verlorengehen.
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Es sind nun weiterhin sogenannte »pankratische« Fernrohre mit kontinuierlich
veränderlicher Vergrößerung bekannt. Bei diesen Fernrohren wird zur Veränderung
des Vergrößerungsverhältnisses das Objektiv bewegt, so daß also der Abstand zwischen
Objektiv und Okular eine veränderliche Größe ist. Diese Fernrohre eignen sich dementsprechend
nicht zur Kombination mit anderen optischen Gliedern, da ja dann die anderen optischen
Glieder zur Aufrechterhaltung des Strahlenganges und der Bildebenen bei Veränderung
des Vergrößerungsverhältnisses mit dem Objektiv mitbewegt werden müssen, was zu
überaus umständlichen mechanischen Steuerungseinrichtungen führen würde. Bei Schiffen
und gepanzerten Fahrzeugen ist eine derartige -Bewegung der optischen Teile oftmals
von vornherein ausgeschlossen, da mit
feststehenden Einblicks- und
Ausblicksöffnungen gerechnet werden muß.
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Weiterhin sind Zieloptiken mit Bildaufrichtungsoptik als solche bekannt,
bei denen der Schütze hei feststehendem Einblick das Ziel erfassen kann.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dementsprechend kein Schutz
für Bildaufrichtungsoptiken oder für pankratische Fernrohre mit kontinuierlich veränderlicher
Vergrößerung als solche, sondern für die Kombination einer Bildaufrichtungsoptik
mit einer Variooptik, die zwei längs ihrer optischen Achse verschiebbare divergende
Linsengruppen enthält und bei der also das Objektiv bei einer Veränderung des Vergrößerungsverhältnisses
feststehend bleibt, begehrt. Durch die vorgeschlagene Kombination gelingt nun eine
Lösung der Problemstellung mit relativ geringem optischem und mechanischem Aufwand
und mit folgenden wesentlichen Vorteilen: 1. Der Okulareinblick ist feststehend.
Der Schütze braucht dementsprechend den Verschwenkbewegungen des Geschützes nicht
folgen. Da der Sitz des Schützen nicht mit der Geschützbewegung gekoppelt sein muß,
wird Platz eingespart, was insbesondere bei gepanzerten Fahrzeugen von großer Bedeutung
ist.
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2. Die Schwenkbewegung des Geschützrohres ist nicht beschränkt, es
ist beispielsweise eine Verschwenkung desselben von -10 auf -f-70° möglich.
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3. Der Schütze sieht in Richtung des Geschützrohres ein aufgerichtetes
Bild, so daß dementsprechend Koordinierungsfehler mit den Fahrbewegungen vermieden
werden.
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4. Das Vergrüßerungsverhältnis ist kontinuierlich veränderlich, so
daß kontinuierlich von »Suchen« auf »Zielen« umgeschaltet werden kann, ohne daß
während des Umschaltvorganges das Bild verlorengeht.
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Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Optik gemäß der
Erfindung ist die Variooptik ebenfalls auf der verlängerten Schwenkachse des Geschützes
zwischen einem Umlenkprisma oder einem Umlenkspiegel und der Bildaufrichtungsoptik
angeordnet.
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Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Variooptik
zwischen dem Umlenkprisma und einem Panzerglasstöpsel angeordnet, welcher die Durchblicköffnung
in der Panzerung verschließt.
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Vorzugsweise verläuft die optische Achse des Okulars senkrecht zu
der Drehachse des Geschützes und parallel seitlich zu der durch die Achse des Panzerglasstöpsels
gehenden Ebene. Zwischen einem irre Schnittpunkt der optischen Achse des Okulars
und der Drehachse des Geschützes angeordnetem Umlenkprisma und dem Okular ist eine
Strichplatte angeordnet.
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Die Bildaufrichtungsoptik kann in an sich bekannter Weise eine kombinierte
Prismenanordnung enthalten. In den Zeichnungen sind zwei bevorzugte Ausführungsformen
des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 schematisch einen Schnitt
der optischen Elemente einer Ausführungsform einer Zieloptik gemäß der Erfindung,
Fig.2 schematisch die optischen Elemente einer zweiten Ausführungsform einer Zieloptik
gemäß der Erfindung.
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In einer Panzerwand l des Geschiitzschildes befindet sich in der Nähe
des Geschützes eine Ausblicköffnung, .die durch einen Panzerglasstöpsel 2 verschlossen
ist. Ein Umlenkprisma oder ein Umlenkspiegel 3 befindet sich im Schnittpunkt der
Mittelachse des Panzerglasstöpsels 2 und der Drehachse 4 des Geschützes. Auf der
Drehachse 4 des Geschützes sind weiterhin nebeneinander eine Variooptik 5 und eine
Bildaufrichtungsoptik 6 angeordnet. Die Variooptik 5 sitzt jedoch in jedem Falle
vor der Bildaufrichtungsoptik 6. Die Variooptik 5 Enthält beispielsweise in an sich
bekannter Weise zwei divergente Linsengruppen, die längs der optischen Achse verschoben
werden können, wobei eine kontinuierliche Brennweitenänderung, beispielsweise von
17,5 bis 70 mm oder von 25 bis 100 mm, erzielt wird. Bei geringeren Ansprüchen an
die Bildhelligkeit können auch einfachere Variosysteme Verwendung finden. Weiterhin
läßt die Variooptik eine Entfernungseinstellung zu, wobei jedoch bei jeder Entfernungseinstellung
durch die Verschiebung der divergenten Linsengruppen an der Scharfeinstellung sieh
nichts ändern soll.
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Die Bildaufrichtungsoptik 6 besteht in an sich bekannter Weise aus
einer kombinierten Prismenanordnung. Das Drehlager für die nicht dargestellte zylindrische
Umhüllung des optischen Systems liegt dabei zwischen dem Prisma und den beiden vorgeschalteten
Linsen. Das Prisma ist also relativ zu dem Panzer feststehend, während die vorgeschalteten
Linsen, die Variooptik 5 und das Umlenkprisma 3 bei der Verschwenkung des Geschützrohres
mitgedreht wird. Das von der Bildaufrichtungsoptik 6 aufgerichtete Bild wird durch
ein Umlenkprisma 7 wieder um 90° abgelenkt und durch die Linse 3 auf die Strichplatte
9 scharf abgebildet. Das Bild auf der Strichplatte 9 kann mittels des -einen
feststehenden Einblick aufweisenden Okulars 10 betrachtet werden.
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Die Ausführungsform gemäß Fig.2 unterscheidet sich von der Ausführungsform
der Fig. 1 dadurch, daß die Variooptik 5 zwischen dem Umlenkprisma 3 und dem Panzerglasstöpsel2
angeordnet ist. Diese Ausführungsfarm kann je nach den Platzverhältnissen
Vorteile bieten. Wenn erwünscht, kann die Variooptik 5 auch vor den Panzerglasstöpsel
2 gesetzt werden.
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Durch die Zieloptik gemäß der Erfindung werden die oben angegebenen
Schwierigkeiten, insbesondere bei der Abwehr von Flugzeugen, in idealer Weise gelöst.
Der Schütze hat eine feststehende Einblicköffnung und einen feststehenden Sitz,
der also bei der Verschwenkung des Geschützrohres nicht mitverschwenkt wird, seine
Blickrichtung stimmt mit der tatsächlichen Lage des Zieles überein. Weiterhin sitzt
der Schütze seitlich versetzt neben der durch den Panzerglasstöpsel 2 verschlossenen
Ausblicköffnung durch die Panzerung 1 völlig gedeckt. Wenn die Variooptik 5 auf
große Brennweite gestellt wird; kann der Schütze entferntere Flugzeuge oder andere
Ziele gut ausmachen und erkennen. Beim Herannahen des Flugzeuges wird die Variooptik
nach und nach kontinuierlich auf kleinere Brennweite verstellt, wodurch der relative
Bildausschnitt kontinuierlich vergrößert wird. Dadurch wird die Gefahr vermindert,
daß das Flugzeug aus dem Bildfeld verloren und nicht wieder aufgefunden wird. Weiters
Vorteile ergeben sich, wie ohne weiteres einzusehen, beim Beschuß von Erdzielen.
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Die Variooptik kann durch Mittel zur sprunghaften Änderung der Brennweite,
z. B. durch Vorsatzlinsen, Revolverobjektive oder Interferenzfilter ergänzt oder
ersetzt sein. Das Einschalten derartiger optischer Hilfsmittel während des Ausmachens
des Zieles oder des Beschusses empfiehlt sich jedoch im
allgemeinen
nicht, da bei der Umschaltung das Ziel leicht verlorengehen kann. Wird jedoch die
Optik von Tagsicht auf Nachtsicht, beispielsweise durch Vorschaltung von Bildwandleraggregaten
vor dem Panzerglasstöpsel 2 umgeschaltet, kann die Einschaltung von Vorsatzlinsen
oder das Weiterdrehen von Revolverobjektiven zur Veränderung des Brennweitenbereiches
von Vorteil sein. Es kann auch der Panzerglasstöpsel 2 selbst als optisches Element
ausgebildet sein, das durch entsprechenden Austausch die Scharfeinstellung der Zieloptik
auf die Bildschirmröhre des Bildwandleraggregates erleichtert. Die angegebene Optik
bietet auch als reine Suchoptik, z. B. für Periskope von Unterseebooten ohne Kopplung
mit einem Geschütz. Vorteile.