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Pankratisches Fernrohr Die Erfindung betrifft ein pankratisches Fernrohr
zur Beobachtung von sich relativ zum Beobachter bewegenden, insbesondere fliegenden
Objekten, deren Bewegung gegenüber dem Beobachter sich nach einer festgelegten oder
festlegbaren Gesetzmäßigkeit vollzieht.
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Es ist bekannt, solche Objekte, wie z. B. Raketen und Bomben, vom
Moment des Startes oder der Auslösung an mittels Fernrohr zu beobachten und die
Beobachtung gegebenenfalls - z. B. bei einer abgeworfenen Bombe - bis ins Ziel fortzusetzen.
Dabei vergrößert sich ständig der Abstand zwischen Bombe (bzw. Rakete) und dem Beobachter,
so daß es erwünscht ist, bei der Beobachtung von einer relativ geringen Vergrößerung
bei großem Gesichtsfeld des Fernrohres auf eine größere Vergrößerung mit entsprechend
kleinerem Gesichtsfeld überzugehen. Bei Eintreffen der Bombe bzw. Rakete im Ziel
sollte dann die Vergrößerung am größten sein, um die Bombe noch zu erkennen und
um außerdem allgemein eine Zielbeobachtung durchführen zu können.
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Zur stufenweisen Änderung der Vergrößerung derartiger Fernrohre sind
z. B. umschaltbare Okulare bekannt. Besser ist jedoch die stufenlose Änderung der
Vergrößerung durch Verwendung eines pankratischen Fernrohres, bei dem die stetige
Vergrößerungsänderung durch von einem gemeinsamen Einsteller gesteuerte Relativverschiebung
der Linsenglieder zueinander erfolgt.
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Solche stufenlose Vergrößerungsänderungen sind in der Kinoaufnahmetechnik
bereits bekannt. Zur Erzielung von Fahreffekten sind dort bei pankratischen Objektiven
sowohl die Brennweite als auch die Entfernung stufenlos regelbar, wobei diese Regelung
auch durch Motorkraft erfolgen kann. Desgleichen ist es bei Fernrohren bekannt,
motorisch einen - allerdings stufenweisen - Vergrößerungswechsel vorzunehmen.
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Diese bekannten Anordnungen haben den Nachteil, daß die jeweilige
Vergrößerungsänderung individuell gesteuert werden muß, was mindestens die Betätigung
eines Druckkontaktes, Schalters od. dgl. bedingt, so daß der Beobachter nach wie
vor nicht vollständig von der Bedienung der Vorrichtung befreit ist. Außerdem ist
immer die Gefahr der Fehlsteuerung der Vorrichtung durch den Beobachter gegeben.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem pankratischen
Fernrohr die Vergrößerungsänderung derart durchzuführen, daß dem Bewegungsablauf
des zu beobachtenden Objektes selbsttätig Rechnung getragen und gleichzeitig die
Gefahr des des Verlierens des Objektes aus dem Gesichtsfeld beseitigt wird, so daß
der Beobachter sich mit aller Aufmerksamkeit ausschließlich der Beobachtung widmen
kann.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bewegung
der beweglichen Glieder des Fernrohres zur Änderung der Vergrößerung und des Gesichtsfeldes
durch eine motorisch angetriebene, an sich bekannte Programmsteuerung erfolgt. Als
Programmsteuerung ist ein durch Federkraft oder elektromotorisch oder hydraulisch'
angetriebenes Laufwerk mit einem einstellbaren Regler vorgesehen, welches in sich
zurückkehrende Steuerkurven zur programmgesteuerten Verschiebung der beweglichen
Fernrohrglieder aus der Stellung »kleinste Vergrößerung - größtes Gesichtsfeld«
in die Stellung ;>größte Vergrößerung - kleinstes Gesichtsfeld« und zurück in die
Stellung »kleinste Vergrößerung - größtes Gesichtsfeld« antreibt und nach Ablauf
dieses Arbeitsspieles selbsttätig stillgesetzt wird. Die Steuerkurve läßt durch
ihre spezielle Formgebung nach Freigabe des Laufwerkes die Stellung der beweglichen
Fernrohrglieder für eine bestimmte Laufdauer möglichst unverändert in der Ausgangsstellung
(= Steuerkurve ohne Steigung), verschiebt sie dann allmählich in die andere Endstellung
(= Steuerkurve mit Steigung), beläßt die Fernrohrglieder für eine weitere bestimmte
Laufdauer des Laufwerkes in der anderen Endstellung (= Steuerkurve ohne Steigung),
in welcher die größte Vergrößerung und das kleinste Gesichtsfeld eingestellt sind,
um sie dann in die Ausgangslage zurückzuführen (Steuerkurve mit Steigung).
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Entsprechend den verschiedenen Antriebsmöglichkeiten durch Federmotor,
Elektromotor oder Hydraulik kann als Regelvorrichtung für die Regelung der Ablaufgeschwindigkeit
bei Verwendung eines Federmotors ein mechanischer Regler mit einstellbarem Hemmwerksanker
vorgesehen sein, während bei hydraulischem
Antrieb die Regelung
durch Einstellventile und bei elektromotorischem Antrieb außerdem durch einen Stromregler
geschehen kann. Die Einstellung des Reglers erfolgt in Abhängigkeit von der Zielentfernung
unter Berücksichtigung der Treibladung bzw. der Flugdauer des Geschosses, während
die Auslösung der Programmsteuerung generell dabei in Abhängigkeit von der Freigabe
der Bombe bzw. vom Raketenstart erfolgt.
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Für Nachtbeobachtungen kann in an sich bekannter Weise ein Infrarotbildwandler
im Strahlengang des Fernrohres vorgesehen sein, dessen Bild vom Beobachter mit Hilfe
des Okulars betrachtet wird.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgedanke in zwei Ausführungsbeispielen
dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein pankratisches Fernrohr
in einem ersten Ausführungsbeispiel mit Kurvenscheiben zum Antrieb der Linsenglieder
sowie mit schematischer Darstellung der Antriebs- und und Reguliervorrichtung, Fig.
2 eine Seitenansicht des Fernrohres in RichtungA der Fig. 1 mit Blick auf die Antriebs-
und Reguliervorrichtung, Fig. 3 eine schematische Darstellung der Verschiebewege
der beweglichen Linsenglieder in Abhängigkeit von den Kurvenformen der Steuerkurven
bei einem zweiten Ausführungsbeispiel.
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Gemäß Fig. 1 weist das pankratische Fernrohr in einer ortsfesten Fassung
1 zwischen dem ortsfest angeordneten Objektiv 2 und den ortsfesten Okularlinsen
3 eine verschiebliche Linse 4 auf. Die Fassung der verschieblichen Linse 4 trägt
einen Steuerstift 5, der durch einen Geradführungsschlitz 6 in der Fassung
1 nach außen ragt und in eine als radiale Steuerkurve 7a wirkende Kurvennut
einer Zahnscheibe 7 eingreift. Letztere kämmt mit einem unter der Wirkung eines
Federmotors 8 stehenden Zahnrad 9, von dem aus sie während der Beobachtung angetrieben
wird.
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Das Zahnrad 9 ist mit einem Anschlag 10a versehen, der entweder mit
ihm einstückig ist oder auch an einer mit dem Zahnrad 9 fest verbundenen - z. B.
vernieteten - Anschlagscheibe 10 angebracht sein kann (Fig. 2). Mit dem Anschlag
10a steht ein Auslöser 11 in Wirkverbindung, der die Bewegung des Federmotors sperrt
und der andererseits in geeigneter Weise mit dem Auslösemechanismus der Bombe, Rakete
od. dgl. verbunden ist und mit diesem zusammen betätigt wird.
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Der Federmotor 8 steht unter der Wirkung eines mechanischen Hemmwerkes
(Fig. 2), das seine Ablaufgeschwindigkeit regelt und in bekannter Weise aus Zahnrädern
12, einem Ankerrad 13 und einem Anker 14 besteht. Letzterer ist mit seiner Drehachse
14a radial zum Ankerrad 13 verschiebbar, so daß auf diese Weise die Laufgeschwindigkeit
des Hemmwerkes selbst und damit des Federmotors 8 einstellbar ist.
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Die Steuerkurve 7a ist in mehrere Abschnitte unterteilt (Fig. 2).
Im Abschnitt a verläuft die Kurve ohne oder nahezu ohne Steigung, so daß bei Wirksamwerden
dieses Bereiches am Steuerstift 5 keine oder nur eine sehr geringe Vergrößerungsänderung
erfolgt. Dieser Bereich wird unmittelbar nach der Auslösung durchlaufen, in der
das zu beobachtende Objekt dem Beobachter noch relativ nahe ist. Es dient dazu,
dem Beobachter das Erfassen des Objektes im Gesichtsfeld zu erleichtern. Der dann
folgende Abschnitt f3 der Steuerkurve 7a weist eine Steigung entsprechend dem Bewegungsverlauf
des Objektes auf. Während seiner Wirksamkeit ändert sich die Vergrößerung des Fernrohres
in der Weise, daß das Objekt dem Beobachter bis ins Ziel hinein .stets gut erkennbar
bleibt. Ein dritter Abschnitt y der Steuerkurve 7a verläuft im Bereich
der größten Vergrößerung ebenfalls wieder ohne Steigung konzentrisch zur Drehachse
der Zahnscheibe 7, so daß in diesem Bereich wiederum eine konstante Vergrößerung
gegeben ist. Dieses Kurvenstück ist wirksam, wenn das fliegende Objekt sein Ziel
erreicht hat, und soll zur anschließenden Beobachtung der Wirkung im Ziel dienen.
Der Kurvenabschnitt 8 stellt danach lediglich die Verbindung des Ausgangs- und Endpunktes
der beschriebenen Kurve dar, mittels dessen die Linse 4 in ihre Ausgangsstellung
zurückgebracht wird.
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Bei Auslösung des zu beobachtenden Objektes - Rakete oder Bombe -
erfolgt gleichzeitig die Freigabe des Federmotors 8 am Fernrohr durch Zurückziehen
des Auslösers 11. Bei der nun folgenden Drehung des Zahnrades 9 in Pfeilrichtung
der Fig. 2 wird auch die Zahnscheibe 7 und mit ihr die Steuerkurve 7a in Pfeilrichtung
gedreht. Beide Zahnräder vollführen eine volle Umdrehung, während der die Linse
4 einmal hin- und zurückgeschoben wird, d. h. von ihrer Ausgangstellung = kleinste
Vergrößerung wird sie zum Punkt des höchsten Anstieges der Kurve 7a = größte Vergrößerung
und wieder zurück in ihre Ausgangslage bewegt. Dabei ist der rückläufige Teil der
Bewegung nicht mehr als Beobachtungsphase gedacht, ,sondern dient lediglich dazu,
die Ausgangslage der Linse 4 wieder zu erreichen. Die Zielbeobachtung erfolgt, wie
bereits beschrieben, im Kurvenabschnitt y, in dem die Kurve ohne Anstieg verläuft.
Nach Ablauf einer Umdrehung des Zahnrades 9 trifft der Anschlag 10a der Anschlagscheibe
10 wieder auf den Auslöser 11, der in dieser Stellung wiederum den Federmotor sperrt.
Für eine neue Beobachtung wird der Auslöser 11 dann erneut in der oben beschriebenen
Weise zusammen mit dem Auslösemittel des zu beobachtenden Objektes betätigt. Bei
einmaligem Aufziehen des Federmotors 8 können somit mehrere Beobachtungen durchgeführt
werden, und zwar so viele, als die Kraft des Federmotors 8 zuläßt.
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In Fig. 3 ist ,schematisch ein Ausführungsbeispiel eines pankratischen
Fernrohres für Nachtbeobachtung dargestellt, in dem mehrere Linsenglieder 31, 32,
33 beiderseits eines Bildwandlers 36 verschiebbar sind. Das Zahnrad 9 kämmt hier
mit zwei Steuerkurven tragenden Zahnscheiben 34 und 35. Das oben beschriebene Bewegungsprinzip
ist auch hier beibehalten, so daß sich dieses Ausführungsbeispiel von demjenigen
nach Fig. 1 und 2 nur durch die mehrfache Anwendung dieses Prinzips unterscheidet.
Die verschiebliche Linse 31 dient dabei der Vergrößerungsänderung vor dem Bildwandler
36, dessen Bild mittels des Okulars 37 in Verbindung mit den zur Änderung der Okularvergrößerung
verschieblichen Linsen 32 und 33 beobachtet wird.
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An die Stelle des zu Fig. 1 und 2 beschriebenen federmtorischen Antriebes
kann ein beliebiger anderer geeigneter Antrieb treten. Als solche Antriebe sind
vor allem ein hydraulischer Antrieb oder auch ein Antrieb mittels Elektromotors
denkbar. Die Regelung der Ablaufgeschwindigkeit in Abhängigkeit
von
der Zielentfernung und anderen Konstanten, wie z. B. der Treibladung und der Geschwindigkeit
des zu beobachtenden Objektes, erfolgt dann statt des mechanischen Hemmwerkes 12
durch den jeweiligen Antrieb angepaßte Mittel. Bei hydraulischem Antrieb z. B. durch
Drosselventile, bei elektromotorischem Antrieb z. B. durch einen geeigneten Stromregler.