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Reflexvisier zu einer photographischen Kamera für Flugzeug-Schießübungen
Die Erfindung betrifft in erster Linie ein Reflexvisier zur Verwendung in einem
Flugzeug, durch welche Bilder von einer Visierstrichplatte mit Fadenkreuz oder konzentrischen
Kreisen und eines Schießübungszieles überlagerbar sind. Die Erfindung bezweckt also,
das Bild einer Reflexvisierstrichplatte und das eines Flugzeuges, welches durch
Übungsfeuer »abzuschießen« ist, zu überlagern, so daß die tatsächlichen Bordwaffen
nicht ausgelöst werden, sondern daß statt dessen ein Bild oder eine Folge von Bildern
des Zieles und der Strichplatte aufgenommen werden, um festzustellen, ob der Schießschüler
tatsächlich Ziel und Bordwaffen in eine Linie gebracht hat oder nicht.
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In Friedenszeiten besteht das Problem, Militärpiloten und Bordschützen
in übung zu halten, daß sie Ziele »abschießen« können, die in Kriegszeiten feindliche
Flugzeuge wären. Natürlich existieren in Friedenszeiten keine solchen Ziele, und
man muß statt der Kanone oder des Maschinengewehrs, die normalerweise in Kriegszeiten
verwendet würden, einen Ersatz, beispielsweise eine Kamera, benutzen, um die. Erfahrung
und übung zu vermitteln, die für den Piloten und/oder Bordschützen erforderlich
ist, wenn er geübt werden oder bleiben soll, im Ernstfall feindliche Flugzeuge abzuschießen.
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üblicherweise wird eine Übungskamera in der Weise verwendet, daß ein
Bild des Zieles und des Visiers aufgenommen werden, um zu registrieren, welches
die tatsächliche gegenseitige Lage von Ziel und dem Visier des Piloten oder Bordschützen
war, als der Bedienungsmann den Abzug betätigte, der in Kriegszeiten einen richtigen
Raketenabschußmechanismus, eine Kanone oder ein Maschinengewehr auslöst. So wird
eine Aufzeichnung erhalten, aus der hervorgeht, ob die Bordwaffe des Bedienungsmannes
tatsächlich auf das Ziel gerichtet war oder nicht, als dieser das annahm, so daß
sowohl seine Instrukteure und Vorgesetzten seine Fähigkeiten beurteilen können als
auch der Bordschütze oder Pilot selbst feststellen kann, in welcher Weise sein Feuer
ungenau ist. Solche Anordnungen, bei denen an Stelle der Bordwaffen eine Kamera
ausgelöst wird, sind an sich bekannt.
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Bei Jagdflugzeugen ist das gebräuchliche Visier ein sogenanntes Reflexvisier,
d.h. ein Visier, bei welchem die Strichplatte im Unendlichen indirekt in das Auge
des Piloten projiziert wird, so daß der Pilot in der gleichen Ebene, nämlich optisch
im Unendlichen, sowohl das Ziel, auf das er feuert, als auch die Strichplatte des
Visiers sieht. Bei solchen Flugzeugtypen ist natürlich, der Bordschütze der Pilot
selbst, und das einzige Mittel, das üblicherweise angewendet wird, um die Bordwaffen
des Jagdflugzeuges auf das Ziel zu richten, besteht darin, das ganze Flugzeug auszurichten,
so daß die Achse des Flugzeuges auf das Ziel gerichtet ist.
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Da dann die Aufgabe des Piloten bei einem Jagdflugzeug im wesentlichen
darin besteht, die Achse seines Flugzeuges (und damit die Achse der davon getragenen
Raketen, Kanonen oder Maschinengewehre) auf das Ziel zu richten, ist das typische
Visier ein Visier mit zentraler Strichplatte, d. h. ein Visier, welches entweder
durch, konzentrische Kreise oder ein Fadenkreuz die Mittellinie oder Achse des Flugzeuges
markiert. Da es sich um ein Reflexvisier handelt, ist die tatsächliche Strichpilatte
für den Piloten nicht direkt sichtbar, sondern wird vielmehr durch ein optisches
System in das Auge des Piloten projiziert. Die Strichplatte liegt im Brennpunkt
des optischen Systems, so daß die Strichplatte im optisch Unendlichen sichtbar wird.
Wenn die Achse des Flugzeuges, wie sie durch den Mittelpunkt dieser projzierten
Strichplatte bestimmt wird, und das »Ziel«, welches der Pilot »abschießen« will,
zueinander ausgerichtet sind, würde der Pilot natüflich normalerweise die Raketen,
Maschinengewehre oder Kanonen, die in sein Flugzeug eingebaut sind, auslösen, um
so den >Teind« abzuschießen.
Um ein solches System für Übungsbetrieb
einzurichten, müssen Mittel vorgesehen werden, durch welche das Ziel- und das Strichplattenbild
in die gleiche Lage zueinander gebracht werden, wie sie normalerweise vom Auge des
Piloten gesehen werden, und durch welche diese Bilder permanent auf einem photographischen
Film aufgezeichnet werden. Diese Bilder zu kombinieren und sowohl das Zielals auch
das Strichplattenbild in der gleichen optischen und scheinbaren räumlichen Anordnung
zu halten, wie sie dem Piloten erscheinen, ist ein Problem, das schwierig zu lösen
ist, da nicht nur eine genaue optische Ausrichtung von Visier, Kamera und der Blicklinie
des Piloten erforderlich ist, sondem weil auch ein solches System in der Lage sein
muß, die hohen Trägheitsbelastungen auszuhalten, die von einem modernen Jagflugzeug
im Flug auszuhalten sind. Das besagt, daß ein solches System nicht nur optisch richtig
justiert sein darf, wenn es eingebaut wird, sondern es muß in diesem Zustand auch
nach wiederholten Landungen und Starts bleiben, oder es muß wenigstens mit einem
tragbaren Aufwand an Wartung nachjustierbar sein, so daß es dann wieder genau eingerichtet
ist.
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Weiterhin muß ein solches Gerät recht klein sein, um in die ohnehin
enge Kanzel moderner Düsenjäger zu passen. Die Erfindung bezieht sich auf ein solches
Gerät und liefert eine spezielle Lösung eines außerordentlich schwierigen technischen
Problems mit verhältnismäßig gradlinigen und unkomplizierten und daher leicht justierbaren
optischen Mitteln. Gemäß der Erfindung wird zu diesem Zweck ein optisches System
mit den allgemeinen Eigenschaften eines teleskopischen Periskops, aber mit ganz
kleinen Abmessungen und extrem hoher Präzision (hinsichtlich der Ausrichtung der
Bilder darin und des Auflösungsvermögens des optischen Systems) vorgesehen.
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Obwohl das spezielle in den Abbildungen dargestellte und im folgenden
im einzelnen beschriebene System für einen F 104-Jäger vorgesehen ist, so ist die
Erfindung natürlich nicht auf ein solches spezielles Ausführungsbeispiel beschränkt,
sondern wird nur durch das offenbarte spezielle optische System und die Halteglieder
für dieses, die im folgenden ausführlich beschrieben werden, veranschaulicht. Das
allgemeine Problem, welches durch die Erfindung gelöst wird, ist mehr die Schaffung
eines optischen Systems hoher Präzision, welches zwei Bilder (d. h. das Ziel
und das Strichplattenbild) längs einer Bezugshnie (d. h. der Blickrichtung
des Piloten) sehr genau -und mit im wesen-flichen keinem Winkelfehler überlagern
kann, ohne daß das Blickfeld des Piloten gestört und in irgendeiner Weise die Wirkungsweise
des Strichplattenvisiers beeinträchtigt wird, und welches es weiterhin gestattet,
eine Aufnahme der genauen Orientierung des Reflexvisiers und des Ziels zu einem
Zeitpunkt zu machen, in welchem der Pilot annimmt, daß er das Ziel tatsächlich erfaßt
hat, und daher »schießt«.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur
überlagerung der Bilder von einer Strichplatte und von einem »Ziel« zu schaffen,
derart, daß eine Aufnahme dieses kombinierten Gesichtsfeldes gemacht werden kann.
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Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der obigen Art zu schaffen, welche sehr kompakt ist, so daß sie die normale Blickrichrichtung
des dahinter sitzenden Piloten nicht stört. Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe
zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die nicht nur ein genaues optisches System
aufweist, welches sorgsam ausgerichtet ist, so daß das Strichplatten- und das Zielbild
in der gleichen gegenseitigen Lage gehalten werden, wie sie ursprünglich von dem
Piloten gesehen werden, sondern welche auch mechanisch verhältnismäßig stabil ist,
so daß das System nicht bei Benutzung, und wenn es extrem Beschleunigungs-und Verzögerungskräften
unterworfen wird, dejustiert wird.
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Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der obigen Art zu schaffen, welche nicht nur in den Teilen, welche in der Blickrichtung
des Piloten liegen, klein ist, sondern dessen Gesamtabmessungen klein sind, so daß
sie keine anderen Steuervorrichtungen oder irgendeinen Teil des Körpers des Piloten
behindert.
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Der Erfindung liegt schließlich die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der beschriebenen Art zu schaffen, bei welcher ein Mindestmaß an optischen Gliedern
und mechanischen Fassungsteilen vorge# sehen ist und bei welchem die Anzahl der
Präzisionsteile, die nötig sind, um eine präzise optische Ausrichtung herzustellen
und aufrechtzuerhalten, auf einem Minimum gehalten ist, wodurch die Herstellung
und Wartung des Instrumentes für die geforderte Präzision verhältnismäßig billig
wird. Erlindungsgemäß wird das durch ein Rellexvisier erreicht, das gekennzeichnet
ist durch ein erstes reflektierendes Prisma, das so angeordnet ist, daß es die parallelen
Strahlen, welche von dem entfernten Objekt ausgehen, erfaßt und dann umlenkt, eine
erste achromatische positive Linsengruppe im Strahlengang der umgelenkten Strahlen,
welche diese zu einem ersten Bild in einer ersten Bildebene fokussieren, ein erstes
Petzvalkurvenkorrekturglied zwischen der besagten ersten Gruppe und dem besagten
ersten Bild, durch welches die Petzvalsumme der besagten ersten Linsengruppe vermindert
und damit das Bild in der besagten Bildebene ffachgemacht wird, ein zweites Petzvalkurvenkorrekturglied
und eine zweite positive achromatische Linsengruppe, welche an der besagten ersten
Linsengruppe abgewandten Seite des besagten ersten Bildes und in einem solchen Abstand
angeordnet ist, daß das besagte erste Bild in ihrer Hauptbrennebene liegt, wodurch
die Strahlen, die von der besagten Bildebene ausgehen, erneut parallel gerichtet
werden, eine dritte positive Linsengruppe und ein drittes Petzvalkorrekturglied,
welche im Strahlengang der von der besagten zweiten positiven Gruppe ausgehenden
parallelen Strahlen angeordnet sind und diese Strahlen zu einem zweiten Bild fokussieren
bzw. das Bild anastigmatisch machen, ein viertes Petzvalkorrekturglied und eine
viertepositiveLinsengruppe, deren kombinierter Brennpunkt in der besagten zweiten
Bildebene liegt, wodurch die bildenthaltenden Strahlen, die von dem besagten zweiten
Bild ausgehen, erneut parallel gerichtet werden, und ein Kameraobjektiv, das im
Strahlengang der von der besagten vierten Linsengruppe ausgehenden paraMelen Strahlen
angeordnet ist, so daß diese Strahlen zu einem dritten und endgültigen reellen Bild
in der Filmebene fokussiert werden. In das Blickfeld der Piloten rao ,t dann nur
der Prismenkopf, der sehr klein ausgebildet ist und das Blickfeld praktisch nicht
stört. Die Kamera kann an einer anderen Stelle der Kanzel untergebracht werden.
Eine Justierung oder
Nachjustierung kann einfach durch Ausrichten
des Prismenkopfes in vertikaler und horizontaler Richtung erfolgen. Zweckmäßig ist
es, wenn zusät2fliche reflektierende Prismen vorgesehen sind, durch welche der Strahlengang
der bildübertragenden Strahlen umgeknickt wird, so daß die verschiedenen Linsengruppen
in nichtlinearer Weise angeordnet und die Gesamtform des Ansatzes so konstruiert
werden kann, daß sowohl feste mechanische Hindernisse und der Strahlengang der bildübertragenden
Strahlen umgangen werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfmdung ist in den Zeichnungen dargestellt
und im folgenden beschrieben.
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Fig. 1 ist eine Seitenansicht - teilweise im Schnitt
- des Reflexvisiers und zeigt auch die allgemeine Anordnung des Reflexvisiers
und des überlagerungsglases, welches dazu dient, das Bild des Visiers in die Blickrichtung
des Piloten einzuspiegeln; Fig. 2 ist eine Rückansicht des Ansatzes, der Gegenstand
der Erfindung bildet; Fig. 3 ist ein schematisches optisches Diagramm der
Elemente in dem Periskop von der Rückseite her gesehen, d. h. in der gleichen
Richtung gesehen, in welcher der Pilot in dem Flugzeug blickt, in welchem die Vorrichtung
benutzt wird; Fig. 4 ist ein schematisches optisches Diagramm des optischen Systems
im Grundriß, d. h. von oben in Fig. 3 gesehen.
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In Fig. 1 und 2 trägt das vorhandene Reflexvisier
10 mittels eines kreisförmigen Halteflansches 12 und des Befestigungswinkels
13 den Kameraansatz, der generell mit 14 bezeichnet ist. Der Kameraansatz
enthält generell einen Prismenlagerkopf 16, einen Objektivtubus
18 und einen Winkeltubus 20. Geeignete Befestigungsmittel, z. B, Schrauben
22, dienen dazu, diese beiden letzterwähnten Tubusteile miteinander zu verbinden.
Mit dem dem Objektivtubus 18 abgekehrten Ende des Winkeltubus 20 ist der
zweite Objektivtubus 24 verbunden, welcher seinerseits mit dem Kameraobjektivtubus
26 verbunden ist. Am rechten Ende des Kameratubus 26 (Fig. 2) ist
die mit dem Ansatz verwendete Kamera 200 an diesem befestigt, derart, daß die Filmebene
derselben unterhalb des äußersten rechten Endes dieses Tubus 26 liegt. Ein
Überlagerungsglas 30 ist so angeordnet (Fig. 1), daß das von dem Reflexvisier
10 reflektierte Bild von der Platte 30 auf die linke Fläche
32 des Prismenkopfes 16 reflektiert wird. Die Lichtstrahlen von der
Lichtplatte folgen dem Weg 34 nach oben, werden von der rechten Seite
36 der Matte 30 reflektiert und folgen dann dem Pfad 38 und
erreichen so den Prismenkopf 16.
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Fig. 3 zeigt deutlich den Strahlengang durch den Kameraansatz
und zeigt die darin enthaltenen optischen Glieder. Es ist nicht versucht worden,
die genaue innere Fassung dieser Elemente zu zeigen, da beliebige gebräuchliche
Mittel dafür verwendet werden können.
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Das Licht, das in den Prismenkopf 16 längs des Weges
38 eintritt, wird von dem Prisma derart reflektiert, daß es längs des Weges
46 zu einer ersten Linsengruppe 50 der ersten Objektivanordnung, von dort
zu der zweiten Linsengruppe 60 und dann zu dem rechtwinkligen Prisma
68 nach unten umgelenkt wird. Dieses rechtwinklige Prisma reflektiert die
Lichtstrahlen nach rechts, wie in Fig. 3 zu erkennen ist, zur dritten Gruppe,
70 der ersten Objektivanordnung, dann zu der Prismen- und Linsenanordnung
150# (s. Fig. 3 und 4). Diese Prismen- und Linsenanordnung 150 besteht
aus Prismen 154 und 172, der ersten Gruppe 160 des zweiten Objektivs,
dem Petzvalkurvenkorrekturglied 80 und der dritten Gruppe 90 des zweiten
Objektivs. Die Strahlen treten dann in die letzte Prisma- und Linsenanordnung
100,
welche im wesentlichen aus einem rechtwinkligen Prisma 100' und
dem Kameraobjektiv 110 besteht.
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Im einzelnen besteht das soeben generell beschriebene optische System
aus folgenden Teilen. Das Prisma 40 hat nur eine einzige reilektierende Fläche,
und seine allgemeine Form ist am besten aus Fig. 1
ersichtlich. Die erste
Gruppe 50 der ersten Objektivanordnung besteht aus der Bikonvexlinse
52, dem negativen Meniskus 54, der damit verkittet ist, dem Luftraum
56 und der nahezu plankonvexen Linse 58.
Das Petzvalkurvenkorrekturglied
60 des ersten Ob-
jektivs hat geringe Brechkraft und besteht aus dem
ersten Petzvalkorrekturglied 62, dem Luftraum 64 und dem zweiten
' Petzvallinsenglied 66. Nach Reflexion durch das rechtwinklige Prisma
68 treffen die Strahlen auf das Linsenglied 72 der dritten Gruppe
des ersten Objektivs, treten dort hindurch und dann durch den Luftraum 74, den konkaven
Meniskus 76
und dann durch die Bikonvexlinse 78.
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Die Strahlen treten dann durch die linke Fläche des Abbe-Prismas 154,
werden durch die Fläche 153
längs Linie 155 nach oben reflektiert (s.
Fig. 3) und treffen dann auf die Fläche 156. Diese Fläche
156
liegt unter einem Winkel (von 451) zur Papierebene in Fig. 3 in
einer solchen Lage, daß er vertikale Strahlen 155 direkt in die Papierebene
von Fig. 3
(und daher offensichtlich in dem Grundriß von Fig. 4 nach oben)
reflektiert. Die Strahlen treffen dann das erste Glied 162 der ersten Gruppe
160 der zweiten Objektivanordnung (s. Fig. 4).
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Nach Durchtritt durch das erste bikonvexe Glied 162 der besagten
ersten Gruppe treten die Strahlen dann durch das zweite Glied, einen konkaven Meniskus
164, den Luftraum 166 und dann durch das dritte und letzte Glied der besagten
ersten Gruppe 160 des zweiten Objektivs, einem fast plankonvexen Glied
168. Ausgehend von dieser Gruppe werden die Strahlen von dem rechtwinkligen
Prisma 174 zu dem zweiten Petzvalkurvenkorrekturglied 80 reflektiert, welches
aus einem ersten Petzvalglied 84, dem Luftraum 86 und dem zweiten Petzvalglied
88 besteht. Die Strahlen treffen dann die dritte Gruppe 90 der zweiten
Objektivanordnung, die eine Plankonvexlinse 92, den Luftraum 94 und eine
Doublette aufweist, welche aus einem negativen Meniskus 96 und dem letzten
BikonvexWied 98 besteht.
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Die von dieser zweiten Objektivanordnung ausgehenden Strahlen werden
dann von dem rechtwinkligen Prisma 100' zu der letzten Linsenanordnung
110 reflektiert, welche als Objektiv der Kamera 200 wirkt (s. Fig. 2). Das
Kameraobjektiv 110 besteht aus einer ersten Plankonvexlinse 102, einem großen
Luftraum 104, einem bikonkaven Linsenghed 106 und, davon durch einen Luftraum
107 getrennt, einer Plankonvexlinse 108. Die Blende des Kameraobjektivs
ist schematisch bei 120 dargestellt und liegt in Wirklichkeit im Luftraum
107. Die Filmebene, auf welche natürlich das endgültige Bild durch das optische
System projiziert wird, ist schematisch bei 130 dargestellt.
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Die Wirkungsweise des Systems ist folgende: Wenn man auf Fig. 2 Bezug
nimmt, so sitzt der Bedienungsmann
des Jagdflugzeuges,
d. h. der Pilot, so, daß seine Augen im wesentlichen in der gleichen Höhe
(in der horizontalen Ebene) mit der linken Spitze des Kameraansatzes liegen
(d. h. in der Nachbarschaft des Prismenkopfes 16, aber natürlich mit
einem Auge links und einem Auge rechts des Prismenkopfes). In dieser Stellung sieht
der Pilot das Ziel durch die überlagerungsglasplatte 36 und sieht zur gleichen
Zeit auf dieses überlagerungsglas projiziert ein Bild der Strichplatte des Reflexvisiers.
Indem Augenblick, in dem der Bedienungsmann glaubt, daß die projizierte Strichplatte
und das Ziel in gerader Linie liegen, drückt er auf den Auslöser (was in Kriegszeiten
eine Rakete, eine Kanone oder einen Satz von Maschinengewehren auslöst). Bei der
Übung bewirkt der Auslöser nur, daß eine Aufnahme der Szene gemacht wird, die der
Pilot in dem Augenblick sieht, in welchem er sich entscheidet zu »feuern«.
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Der oben beschriebene Ansatz dient dem Zweck, in die Filmebene der
Kamera sowohl die Bilder des Zieles als auch das Bild der projizibrten Reflexvisierstrichplatte
zu bringen, wie sie von dem Piloten in genau dem Zeitpunkt gesehen werden, in welchem
der Pilot sich in einer Lage für einen »Abschuß« glaubte. Wie oben erläutert wurde,
wird dieser Zweck dadurch erreicht, daß mittels des Überlagerungsgla.ses
36 die längs der Linie 34 (Fig. 1) projizierte Strichplatte des Reflexvisiers
in den Strahlengang und dann längs der Linie 38 in den Kameraansatz eingespiegelt
wird. Da das optische System sowohl das reflektierte Strichplattenbild als auch
das direktere Bild des Ziels (d. h. des »feindlichen« Flugzeugs) stets in
Deckung halten muß, muß das optische System nicht nur nach der normalen Blickrichtung
des Piloten ausgerichtet sein, sondern es muß auch so konstruiert sein, daß es diese
Lage trotz der durch Beschleunigung und Verzögerung des Flugzeuges auf den Kameraansatz
ausgeübten relativ hohen Trägheitsbelastungen beibehält. Das wird durch die Erfindung
erreicht, wie unten in Verbindung mit der Wirkungsweise des optischen Systems selbst
noch beschrieben werden wird.
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In Fig. 1 projiziert das Reflexvisier 10 als parallele
Strahlen 34 (d. h. im optisch Unendlichen) ein Bild der Strichplatte, welches
dann durch das Überlagerungsglas 30 in den Prismenkopf 16 durch das
Fenster 32 reflektiert wird. Diese parallelen Strahlen werden durch die einfach
reflektierende Oberfläche 42 des Prismas 40 reflektiert, so daß sie an der Unterfläche
des Prismas längs des Weges 46 austreten. Diese parallelen Strahlen treffen dann
auf die erste Gruppe des ersten Objektivs (d. h. die Linsenglieder
52, 54 und 58 und den Luftraum 56) und werden von dieser in
einem Brennpunkt in der ersten Bildebene I gesammelt. Das erste Petzvalkorrekturglied
62 hilft die Petzvalsumme der ersten Hälfte der ersten Linsenanordnung
(d. h. Linsengruppe 50 und Korrekturglied 62) zu einem Minimum
zu machen, wodurch das Ob-
jektiv anastiginatisch wird, also ein flaches Bildfeld
ergibt.
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Dieses Bild der Strichplatte Il liegt im vorderen Brennpunkt der dritten
Gruppe 70 der ersten Objektivanordnung, wenn man die Wirkung des zweiten
Petzvalkorrekturgliedes 66 berücksichtigt. Mit anderen Worten: Die Linsenglieder
66, 72, 76 und 78
und der Luftraum 74 haben eine solche Krümmung und
solchen Abstand, daß das bei 1, erzeugte Bild im Brennpunkt dieses Teiles des Linsensystems
liegt. Daher ist das aus der rechten Fläche (s. Fig. 3) des letzten Elements
78 austretende Licht wieder parallel. Das so rechtwinklige Prisma
68 lenkt zwar natürlich die Lichtstrahlen um 90' um, beeinflußt aber
nicht in irgendeiner merklichen Weise die Brechkraft des zweiten Petzvalgliedes
oder der dritten Gruppe der ersten Objektivanordnung. Die von dem letzten Glied
78 ausgehenden parallelen Strahlen treten dann durch die linke Fläche
152 des Abbe-Prismas 154 werden von dessen Fläche 153 nach oben reflektiert
und treffen die Fläche 156, so daß die Strahlen dann in das Papier hineinlaufen,
wie in Fig. 3 zu sehen ist. Diese parallelen Strahlen, die jetzt längs der
Linie 157 in Fig. 4 laufen, werden dann von der ersten Gruppe (Glieder
162, 164 und 168 und Luftraum 166) der zweiten Objektivanordnung
gesammelt und treffen die reflektierende Fläche172 des rechtwinkligen Prismas 174,
wodurch sie nach rechts (wie in Fig. 4 zu sehen ist) reflektiert werden. Die Strahlen
werden leicht gebrochen, wenn sie durch das erste Petzvalkurvenkorrekturglied84
hindurchgehen, und werden in der zweiten Bildebene 12 vereinigt.
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Wie in dem Fall mit der zweiten Hälfte des ersten Objektivsystems
ist auch die zweite Hälfte des zweiten Objektivsystems so in bezug auf die Bildebene
1, angeordnet, daß die schließlich von dem letzten Glied dieses halben Objektivsystems
ausgehenden Strahlen ebenfalls parallel sind. Mit anderen Worten: Die Bildebene
12 liegt in der vorderen Brennebene der kombinierten optischen Glieder
88, 92, 96 und 98,
die den Luftraum 94 einschließen. Die endlich von
der rechten Fläche des letzten Linsengliedes 98 ausgehenden parallelen Strahlen
sind parallel, wenn sie in das rechtwinklige Prisma 100' (s. Fig.
3) eintreten. Diese parallelen Strahlen, welche das Bild der Reflexvisierstrichplatte
enthalten, werden dann endlich mittels des Kameraobjektivs 110 auf der Fihnebene
130 fokussiert. Daher fällt der Brennpunkt dieses Kameraobjektivs, welches
aus den Linsengliedern 102, 106 und 108 und dem Luftraum 104 besteht,
wie oben beschrieben ist, mit der F'ihnebene 130 zusammen.
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Somit erhält man mittels des erfindungsgemäßen optischen Systems ein
permanentes photographisches Bild der Strichplatte auf dem Film der Kamera.
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Die beiden Objektivanordnungen sind ganz ähnlich, und jede
ist fast symmetrisch in bezug auf ihre Bildebenen Il und 12' In der Tat hat das
erste Linsensystem (Gruppen 50, 60 und 70) eine Vergrößerung von
1 (und ist vollkommen symmetrisch), während das zweit-- Linsensystem eine
Vergrößerung von 1,4 hat und daher offensichtlich nicht symmetrisch ist. Daher wird
die Anzahl der zu fertigenden Typen von Linsengliedern auf einem Mindestmaß gehalten.
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Da der optische Weg der abbildenden Strahlen von dem Ziel
(d. h. dem »feindlichen« Flugzeug) im wesentlichen der gleiche ist wie der
der Strichplatte des Reflexvisiers, wird dieser Weg nicht im einzelnen beschrieben,
sondern es werden im folgenden nur die Unterschiede der beiden Wege beschrieben.
Die ankommenden Lichtstrahlen 32'. die ein Bild des feindlichen Flugzeuges
enthalten, treten in die Kanzel des Jagdflugzeuges ein und treffen auf die linke
Fläche 35 des überlagerungsglases 30. Die Strahlen 32' werden
von dieser Fläche leicht gebrochen und laufen weiter in einer leicht abgelenkten
geraden Linie 33
durch das Glas und als Strahlen 37 an der rechten
Seite 36 der überlagerungsglasplatte heraus, optisch
ausgerichtet
mit den Strahlen 38 von dem Strichplattenvisier, die von der gleichen rechten
Fläche36 reflektiert worden sind. Da das Ziel sich natürlich in großem Abstand von
dem Überlagerungsglas befindet, liegtd#asfeindlicheFlugzeugpraktisch.im,»optisch
Unendlichen«, so daß die Lichtstrahlen sowohl von der Strichplatte des Reflexvisiers
als auch von dem Ziel parallel sind von dem Rest des optischen Systems (rechts des
Überlagerungsglases) und sowohl hinsichtlich der Ausrichtung als auch hinsichtlich
der Sammelwirkung in gleicher Weise behandelt werden.
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Der beschriebene Kameraansatz macht es daher möglich, diese beiden
Bilder in optisch einwandfreier Weise ohne irgendwelche unnötigen Glieder, Justierungen
oder mechanische Schwierigkeiten zueinander auszurichten. Die einzigen optischen
Justierungen werden dadurch ermöglicht, daß das erste Prisma 40 mit einfach reflektierender
Oberfläche in justierbarer Weise gefaßt ist. Um eine vertikale Justage zu ermöglichen,
ist die Justierplatte 182,
welche die Winkellage des Prismas 40 bestimmt,
um die Achse 184 schwenkbar gelagert. Zum Verschwenken dieser Platte sind Justierschrauben
186,
188 vorgesehen. Durch Anziehen einer der Justierschrauben und durch Lösen
der anderen wird das Prisma dann um -einen kleinen genauen Betrag um die Achse 184
(d. h. senkrecht zur Papierebene in Fig. 1) verdreht, was die Einrichtung
und Justage des Kameraansatzes ermöglicht. Diese Justage zentriert die optische
Achse des übrigen optischen Systems mit den Bildern des Zieles und der Reflexvisierstrichplatte
in einer senkrechten Ebene. In ähnlicher Weise aestattet die Prismeneinstelluna
dem Bodenpersonal das System nachzujustieren, wenn die mechanischen Teile des Systems
sich durch Schwingungen oder Trägheitsbe-,lastungen verlagert haben sollten, so
daß das Ziel- und Strichplattenvisierbild wieder in übereinstimmung mit der optischen
Achse des gesamten Kameraansatzes gebracht werden können.
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Um eine Justage der Blickrichtung in der Horizontalen (Fig.
1 und 2) zu ermöglichen, ist der Prismenkopf vorzugsweise so gelagert, daß
er um eine vertikale Achse drehbar justiert werden kann. Daher ist der Prismenkopf
16 gegenüber dem ersten Objektivtubus 18 um dessen vertikale Achse
verdrehbar. Da es natürlich erforderlich ist, den Prismenkopf in einer speziellen
Lage zu halten, wenn einmal die anfängliche Justage durchgeführt ist, ist eine Klemmschraube
190 (s. Fig. 2) vorgesehen, welche das Prisma in der richtigen Winkellage
um seine vertikale Achse festklemmt.
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Die anfängliche Justage des richtigen »Visierbildes«, wie es von dem
Piloten gesehen werden soll, wird durch eine leichte Verschwenkung des überlagerungsglases
30 um seine Mitte längs einer horizontalen Achse senk-recht zur Papierebene
von Fig. 1
bewirkt. Eine solche Drehung bewirkt, daß die davon reflektierten
Strichplattenstrahlen 38 um einen Winkel abgelenkt werden, der doppelt so
groß ist wie der Schwenkwinkel. Aber diese Drehung verschiebt die ZicIstrahlen
33, 37 nur um einen geringen Betrag. Daher kann das Reflexvisierstrichplattenbild
(s. Strahl 38) ausgerichtet werden, so daß es genau die Achse der Feuerwaffen
darstellt, die in Verbindung dann benutzt werden sollen, ohne daß dies die Lage
des Zielbildes wesentlich verschiebt. Zu dieser Justage werden nicht dargestellte
Mittel benutzt, die ähnlich denen sind, die dazu dienen, das Prisma40 schwenkbar
zu lagern.
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Da sowohl mechanische Steifheit als auch optische Ausrichtung wichtig
oder in der Tat ausschlaggebend für die Wirkungsweise des gesamten Systems sind,
ist der kreisförmige Befestigungsflansch 12 so gestaltet, daß er einen guten mechanischen
Kontakt mit dem Oberteil des Strichplattenvisiers10 liefert (s. Fig. 1).
Weiterhin ist der Befestigungswinkel 13
mit einer großen Zahl von Befestigungssehrauben
versehen, die in Gruppen192, 194 und 198 angeordnet sind. Wie in Fig. 2 dargestellt
ist, ist auch die ZP g
Kamera 200 fest an dem Kameraansatz angebracht und
beeinflußt dadurch eine gute mechanische Verbindung und richtige optische Ausrichtung.
Die Schraube 202 (Fig.'-» ist eine Entlüftungsschraube. Um das Winkelstück des Befestigungstubus
des Kameraansatzes fest an den stationären Teilen der Kanzel des Flugzeugs anzubringen,
ist ein zweiter Befestigungswinkel 210 (s. Fig. 1) niit Befestigungsschrauben
212 am unteren Teil dieses Winkeltabus 20 vorgesehen. Eine Klemmschraube 214 (s.
Fig. 2) ist vorgesehen, um Tubus 18 und Tubus 20 fest aneinanderzuhalten,
wie das auch die Schrauben 220 in bezug auf Tubus 24 und Tubus 26 tun.
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Die Erfindun- erzielt daher die -ewünschten Ergebnisse, wie sie in
den eingangs erwähnten Aufgabenstellungen aufgezählt sind, und schafft ein kräftiges,
genaues, verhältnismäßig leicht herstellbares und leicht justierbares optisches
Instrument zum überlagern der Bilder (wie sie der Pilot sieht) einer Strichplatte
in dem Reflexvisier und des Zieles auf einem photographischen Film. Dies wird erreicht
ohne unnötige Raumbeanspruchung in den engen Kanzeln moderner Jagdflugzeuge. Außerdem
stört diese Vorrichtung nicht das normale Blickfeld des Piloten.
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Natürlich können die gezeigte Stehbildkamera 200 und das Objektiv110
auch durch eine Filmkamera mit ähnlichem Objektiv ersetzt werden, insbesondere da
das Kameraobjektiv eigentlich kein Teil des Ansatzes selbst ist. In ähnlicher Weise
liegen andere Änderungen und Abwandlungen des gezeigten Ausführungsbeispiels für
den Fachmann auf der Hand, nachdem die obige Offenbarung vorliegt und die Erfindung
soll solche Abänderungen mit umfassen.