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Optisches Zielinstrument Die Erfindung bezieht sich auf optische Zielinstrumente,
insbesondere Gewehrzielfernrohre, mit einem rohrförmigen Gehäuse, das ein Objektiv
am vorderen Ende, ein in einem im Gehäuse nach allen Richtungen begrenzt bewegliches
Rohr montiertes Umkehrsystem mit zwei Linsen, die zwecks Veränderung der Zielbildvergrößerung
relativ zueinander längs dem Rohr für das Umkehrsystem beweglich sind, und ein Okular
am hinteren Ende des Gehäuses sowie eine Blende und ein Fadenkreuz enthält.
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Bekannte Arten von Gewehrzielfernrohren bestehen im wesentlichen aus
einem Rohr (Gehäuse) mit einem Objektiv, einem Umkehrsystern und einem Okular sowie
aus einem Fadenkreuz (z. B. gekreuzten Haarlinien) und einer Blende zur genauen
Begrenzung des Sichtfeldes. In einem solchen Gewehrzielfernrohr gibt es zwei Bildebenen,
d. h. eine erste oder Objektivbildebene nahe der Fokusebene des Objektivs
und eine zweite oder Okularbildebene nahe bei dem Auge des Beobachters.
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Um das Gewehrzielfernrohr zwecks Einführung von Seiten- und Höhenkorrekturen
einstellen zu können, ist das Umkehrsystern in einem zweiten Rohr angeordnet, das
nach allen Seiten beweglich in dem erstgenannten Rohr (Gehäuse) montiert ist. In
einem solchen Gewehrzielfernrohr wurde die Blende bisher am vorderen Ende des Umkehrlinsenrohres
in der Objektivbildebene montiert, während das Fadenkreuz entweder in einer festen
Stellung in der Okularbildebene oder neben der Blende im vorderen Ende des Umkehrlinsenrohres
montiert wurde.
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Diese Anordnung hat sich bei Gewehrzielfernrohren mit unveränderlicher
Vergrößerung als zufriedenstellend erwiesen. Wenn diese Anordnung je-
doch
in einem Gewehrzielfernrohr mit veränderlicher Vergrößerung verwendet wird, in welchem
zwei Umkehrlinsen in dem Umkehrlinsenrohr relativ zueinander längs dem Rohr beweglich
sind, um die Zielbildvergrößerung zu verändern, tritt eines der nachfolgend geschilderten
Probleme auf. Das erste Problem besteht darin, daß das Fadenkreuz, wenn es am vorderen
Ende des Umkehrlinsenrohres montiert ist, mit der Vergrößerung des Zielbildes zunehmend
vergrößert wird, wodurch das Zielen erschwert wird. In ähnlicher Weise ist auch
die Blende verschiedenen Vergrößerungsgraden ausgesetzt. Gemäß dem zweiten Problem
scheint sich der Zielpunkt (d. h. der Kreuzungspunkt der Haarlinien), wenn
das Fadenkreuz in einer festen Stellung in der Okularbildebene montiert ist, bei
einer Veränderung der Vergrößerung relativ zum Ziel zu bewegen, es sei denn, daß
der Zielpunkt genau auf der optischen Achse des Umkehrlinsenrohres liegt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese beiden Probleme auszuschalten.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Fadenkreuz
sowie die Blende in der Okularbildebene angeordnet und am hinteren Ende des Umkehrlinsenrohres
mit demselben zusammen montiert sind.
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Auf Grund dieser Anordnung wird eine Relativbewegung zwischen dem
Fadenkreuz und der Blende während einer Schwenkbewegung des Umkehrlinsenrohres verhindert,
so daß der Zielpunkt immer im Sichtfeld zentriert ist. Die Größe des Sichtfeldes
und des Fadenkreuzes bleiben weiterhin über den gesamten Bereich der Zielbildvergrößerung
konstant und scharf.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung und der Zeichnung; in der letzteren ist: F i g. 1 ein senkrechter
Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Zielfernrohr, F i g. 2 ein vergrößerter
Teillängsschnitt, der die Einzelheiten der Anordnung des Aufrichtlinsensystems und
der mit demselben vereinigten Verstelleinrichtung zeigt, F i g. 3 eine Rückansicht
eines Fadenkreuzes mit gekreuzten Haaren und Mittel zum Zentrieren derselben,
F
i g. 4 ein Längsschnitt durch die Fadenkreuzanordnung der F i g. 3.
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Aus der Zeichnung, insbesondere aus den F i g. 1
und 2 ist ersichtlich,
daß das Zielfernrohr einen Haupttubus 10 aufweist mit einem Objektiv 12 an
seinem einen Ende, einem Okular 14 an seinem anderen Ende und einem Umkehrlinsenteil
in seinem Inneren, wobei der letztere allgemein mit 16 bezeichnet ist.
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In dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel umfaßt das Objektiv
12 eine nach außen divergierende Rohrerweiterung 18, welche in den Haupttubus
10 eingeschraubt ist, eine Linsenfassung 20, in welcher die Objektivlinse
22 eingekittet oder sonstwie befestigt ist, und einen Gewindering 24, der mit der
Rohrerweiterung 18 zusammenarbeitet, um die Linsenfassung 20 in Stellung
zu halten. Die Linse 22 kann eine Mehrfachlinse oder - wie die dargestellte
- eine Einzellinse sein, was vom jeweiligen, im Fernrohr verwendeten optischen
System abhängt.
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Das Objektiv erzeugt ein umgekehrtes und seitenverkehrtes Bild eines
Gegenstandes, und zwar in einer Normalebene zur optischen Achse, die bestimmt ist
durch die Mittelpunkte der Objektiv- und Okularlinsensysteme. Die Lage dieser Ebene
hängt ab von der Entfernung des Zieles; allerdings kann in der Praxis das in einem
Zielfernrohr erscheinende Ziel als unendlich weit entfernt angenommen werden, und
zwar in dem Sinne, daß das Licht in das Fernrohr in Form paralleler Strahlen eintritt,
welche die Bildebene in einem Abstand von der Linse aufbauen, die der Linsenbrennweite
entspricht. Im dargestellten optischen System würde sich die Bildebene der Objektivlinse
in einer geringen Entfernung von der Sammellinse 26 befinden, die am vorderen
Ende des Umkehrlinsentubus 28 befestigt und mit A-A bezeichnet ist. Sammellinse
26 bewirkt nur die Sammlung der vom Objektiv kommenden Strahlen vor ihrem
Eintritt in die Umkehrlinse. Das Gerät arbeitet allerdings auch ohne Sammellinse
ganz gut; die letztere wurde aus dem Grunde eingefügt, um eine bevorzugte optische
Anordnung zu zeigen.
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Am anderen Ende des Tubus 10 befindet sich das Okular 14, das
in mancher Hinsicht dem eben beschriebenen Objektiv sehr ähnlich ist. Das Okular
arbeitet in der Weise, daß es das aufrechte Bild, das vom Umkehrlinsenteil in der
in den F i g. 1 und 2 mit B-B bezeichneten Umkehrlinsen-Bildebene erzeugt
wird, scharf einstellt. Es ist darauf hinzuweisen, daß. das Objektiv und das Umkehrlinsenteil
zusammenarbeiten, um die zweite Bildebene B-B festzulegen, die praktisch feststehend
bleibt, wenn das optische System auf ein Ziel in einer bedeutenden Entfernung vom
Fernrohr eingestellt ist. Die Einstellung des Okulars bringt lediglich das aufrechte
Bild in der Umkehrlinsen-Bildebene B-B in eine scharfe Einstellung, und die genaue
Lage der besagten Okularlinse wird sich daher gemäß den Anforderungen des Auges
des Betrachters ändern.
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Das Umkehrlinsenteil 16 in einem Zielfernrohr mit fester Vergrößerung
hat eine Hauptaufgabe, nämlich die Umkehrung und Seitenvertauschung des vom
Ob-
jektiv erzeugten Zielbildes, obwohl es in einigen Fernrohren auch zur
Durchführung der Winkelverstellung der Visierlinie relativ zu der durch die Mittelpunkte
des Objektivs und des Ökulars bestimmten optischen Achse verwendet werden kann,
um in der Flugbahn der Kugel begründete Fehler auszugleichen. In einem Zielfernrohr
mit veränderlicher Vergrößerung, wie dem dargestellten, kommt zu den bereits erwähnten
Aufgaben eine dritte hinzu, und zwar besteht diese in der Zu- oder Abnahme der Zielbildvergrößerung.
In einem Fernrohr mit fester Vergrößerung werden die zuerst erwähnten Aufgaben gelöst
durch wenigstens eine, vorzugsweise zwei Umkehrlinsen 50 und 52, die
innerhalb eines Umkehrlinsentubus 28 in einer Lage gehalten sind, in der
sie ein scharfes, aufrechtes Zielbild in einer Brennpunktebene B-B erzeugen, die
meistens nahe dem hinteren Ende des Haupttubus 10
verläuft. Der Umkehrlinsentubus
28 ist im Haupttubus 10 untergebracht, weist einen kleineren Durchmesser
als der letztere auf und gestattet so eine begrenzte, mehr oder weniger allseitige
Bewegung relativ zu ihm um einen von einer Kupplung 54 bestimmten Punkt, wobei die
Kupplung 54 axial im Abstand vom Ziellinien- und Kippachseneinstellmechanismus
56 angeordnet ist, der auch den Haupttubus und den Umkehrlinsentubus miteinander
verbindet.
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Andererseits werden in einem Fernrohr mit veränderlicher Vergrößerung
dieselben Elemente benötigt, obwohl wenigstens zwei Umkehrlinsen 50 und
52 notwendig sind und Vorsorge getroffen sein muß für die Einstellung ihrer
gegenseitigen axialen Lage und in bezug auf das Okular und das Objektiv zwecks Erzielung
einer Änderung der Zielbildvergrößerung. Selbst wenn sich diese Umkehrlinsen rückwärts
und vorwärts längs dem Umkehrlinsentubus bewegen, muß das dabei erzeugte scharfe,
aufrechte Zielbild im wesentlichen in der Brennpunktebene D-B bleiben.
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Aus den F i g. 1 und 2 ist ferner ersichtlich, daß das Fadenkreuz
90 zusammen mit der Blende 92 in der Okularbildebene B-B angeordnet
ist, und außerdem, daß beide vom Umkehrlinsentubus getragen und mit ihm
zusammen bewegbar sind. Solange die Blende 92 und das Fadenkreuz
90 mit dem Umkehrlinsenteil beweglich sind, wird das Fadenkreuz in der Mitte
des durch die öffnung in der Blende bestimmten Gesichtsfeldes bleiben. Außerdem
werden das Fadenkreuz und die Blende im Brennpunkt bleiben, weil sie in der Okularbildebene
B-B angeordnet sind. In einem Fernrohr mit fester Vergrößerung können entweder das
Fadenkreuz oder die Blende oder beide auch in der Objektivbildebene A-A angeordnet
sein und bleiben zentriert und im scharfen Brennpunkt. Ein Fernrohr mit verstellbarer
Vergrößerung, wie das dargestellte, erfordert allerdings, daß sowohl das Fadenkreuz
als auch die Blende in der Okularbildebene B-B liegt, wenn die Größe über den ganzen
Bereich der Bildvergrößerung konstant bleiben soll. Dies allein genügt nicht, da
der Visierpunkt 94 des Fadenkreuzes 90 ebenfalls genau auf der optischen
Achse des Umkehrlinsensystems liegen muß, um eine Verschiebung des Auftreffpunktes
bei der Ab- oder Zunahme der Vergrößerung zu vermeiden.
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Unter Bezugnahme auf die F i g. 1, 2, 3 und 4 wird nun
der Mechanismus beschrieben, durch den die vorerwähnten gewünschten Ziele verwirklicht
wurden. Ein mit Innen- und Außengewinde versehener Haltering 96 mit einem
kronenartigen Flansch 98 an seinem vorderen Ende ist in die mit einem Innengewinde
versehene Erweiterung 64 am hinteren Ende des Umkehrlinsentubus eingeschraubt. Die
Blende 92 bildet einen Ring mit einer kegelstumpfförmigen Innenfläche
100, der mit seinem vorderen Ende an einer kreisförmigen Kante 102 endet,
welche das Gesichtsfeld
im optischen System auf eine Fläche begrenzt,
die kleiner ist als diejenige, die von anderen Elementen des optischen Systems umgeben
ist. Die äußere Oberfläche 104 der Blende 92 ist glatt und im allgemeinen
zylindrisch. Höchst wichtig ist die Tatsache, daß der Außendurchmesser dieses die
Blende bildenden Ringes 92 etwas kleiner ist als der durch die Flanken des
Innengewindes bestimmte kleinste Durchmesser des Halteringes 96. Dies gestattet
die radiale Verschiebung des Ringes 92, d. h. in einer zur optischen Achse
des Umkehrlinsensystems senkrechten Ebene, relativ zum Haltering 96. Insoweit
erfüllt sicher der die Blende bildende Ring 91 die zweite Aufgabe der Befestigung
des Fadenkreuzes 90; diese Einstellbarkeit macht es möglich, den Visierpunkt
94 des Fadenkreuzes genau in die optische Achse des Umkehrlinsensystems zu verlegen
und dadurch jede Verschiebung des Auftreffpunktes beim Wechsel der Vergrößerung
des Femrohres auszuschalten.
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Die Blende und das an ihm befestigte Fadenkreuz werden in der eingestellten
Lage mittels eines mit Außengewinde versehenen Befestigungsringes 106 gehalten,
der in das hintere Ende des Halteringes 96
eingeschraubt ist, welcher die
Blende 92 gegen den kronenartigen Flansch 98 drückt. Der Visierpunkt
94 des Fadenkreuzes ist so eingestellt, daß er genau in der optischen Achse des
Umkehrlinsensystems liegt; in einem Fadenkreuz des Haar- oder Säulentyps wird jede
schiefe Lage zu den Achsen der Ziellinien- und Kippachseneinstellschrauben durch
Drehen des Blendenringes in seinem Rahmen vor dem Festziehen des Befestigungsringes
106 ausgeschaltet.