DE1285184B - Als Entfernungsmesser ausgebildetes Zielfernrohr - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein als Entfernungsmesser ausgebildetes Zielfernrohr mit einem verstellbaren Varioobjektiv, dessen Stellung als Maß für die Entfernung dient.

Bei direkt zielenden Schußwaffen, insbesondere bei weittragenden Handfeuerwaffen, ist sowohl die Verwendung eines Zielfernrohres als auch einer Entfernungsmeßvorrichtung von Vorteil, um bei größerer Zielentfernung die Ziellinie gegen die Seelenachse des Waffenlaufes um einen der Entfernung entsprechenden Wert zu verschwenken. Diese Geräte sollen universell hinsichtlich ihrer Lage zum Lauf der Schußwaffe, ferner leicht und einfach bedienbar sein, so daß der beschriebene Meß- und Einstellvorgang in kürzester Zeit erfolgen kann.

Es ist bekannt, die Entfernung eines Gegenstandes in bekannter Größe mittels eines Keplerschen Fernrohres oder einer Kamera zu messen, deren Objektiv ausziehbar und von veränderlicher Brennweite ist. Werden die Bildgröße sowie die Bildweite des vom Objektiv entworfenen Bildes abgelesen und ist die Gegenstandsgröße bekannt, so ist daraus die Gegenstandsweite bestimmbar. Die Gegenstandsgröße kann — je nach Zielobjekt — häufig mit ausreichender Genauigkeit geschätzt werden. In der Bildebene liegt eine Größenmarkierung, und wird ein Gegenstand mit einer bekannten Größenausdehnung durch die Wahl des Abbildungsmaßstabes mittels Einstellung des Objektivauszuges und der Brennweite genau innerhalb der Größenmarkierung abgebildet, so ist die Bildweite, die als Auszugsweite gemessen werden kann, ein Maß für die Gegenstandsweite bzw. Zielentfernung. Das Verhältnis der Gegenstandsgröße zur Bildgröße muß — wie erwähnt — bekannt und konstant sein.

Zum Bestimmen der Entfernung eines bekannten Zieles ist ferner bereits ein als Entfernungsmesser ausgebildetes Zielfernrohr vorgeschlagen worden, das mit zwei Varioobjektiven, einer Strichplatte und einer den Dimensionen des Ziels angepaßten Zielmarke ausgerüstet ist. Mittels eines Umlenkgliedes ist die Zielmarke in an sich bekannter Weise in den Strahlengang des Fernrohres zwischen dem ersten Varioobjekt und der Strichplatte einspiegelbar. Durch Verändern der Größe des Bildes der Zielmarke mittels des zweiten Varioobjektivs kann aus der Kenntnis der Zielgröße die Entfernung bestimmt werden. Zur Entfernungsbestimmung unbekannter Zielgrößen ist dieses Zielfernrohr nicht geeignet.

In vielen Fällen ist die Größe der Zielobjekte jedoch nicht bekannt. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein als Entfernungsmesser ausgebildetes Zielfernrohr zu schaffen, bei dem die Zielentfernung ohne die Kenntnis der Größe des Zieles ermittelt werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in axialem Abstand von dem Varioobjektiv ein Objektiv konstanter Brennweite angeordnet ist und daß die von beiden Objektiven erhaltenen reellen Bilder eines Zieles unbekannter Größe durch Verstellen des Varioobjektivs auf gleiche Größe einstellbar sind. Zur Entfernungsbestimmung wird hierbei ein Vergleich der Abbildungsgrößen zweier voneinander getrennt angeordneter, jedoch mechanisch gekuppelter Fernrohre vorgenommen, wobei das eine Fernrohr ein Objektiv mit variabler und das andere ein solches mit konstanter Brennweite aufweist. Das Objekt erzeugt dabei nahe der Brennebene ein reelles seitenverkehrtes Bild, das durch eine Okularlinse vergrößert als virtuelles Bild betrachtet wird. Da das reelle Bild seitenverkehrt ist, wird im Strahlengang vor der Okularlinse eine weitere Linse zur Seitenumkehr angeordnet. Ist in der Brennebene der Objektivlinse, also in der Ebene des reellen Bildes, ein Zielstachel angebracht, so kann der Beobachter seine Zieleinstellung danach vornehmen.
Die beschriebene Ausbildung läßt einen Entfernungsvergleich über eine axial in der Zieloptik angebrachte Basisstrecke für jedes Objekt zu. Der Beobachter braucht nur zwei in seinem Visier entstehende Bilder zur Deckung zu bringen. Die Größe des Objektes spielt dabei keine Rolle; es können die Entfernungen von Zielen unbekannter Größe, wie Erddeckungen usw., mit der gleichen Genauigkeit ermittelt werden wie die Entfernungen von Zielen bekannter Größe.

Die der ballistischen Bahn eines Geschosses entsprechende Erhöhung der Ziellinie wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, gekuppelt mit dem Entfernungsvergleich, optisch eingegeben.

Die Größe des reellen Bildes ist nach den optischen Abbildungsgesetzen festgelegt. Dabei gilt für die Gegenstand- und Bildabstände:

JL

wobei

a = Gegenstandsweite,

b = Bildweite,
/ = Brennweite,

und für die Abbildungsgröße

wobei

y' = Bildgröße (-höhe),
y = Gegenstandsgröße (-höhe).

Für die Entfernungsbestimmung werden zwei reelle Bilder aus zwei verschiedenen optischen Systemen übereinander gespiegelt. Diese beiden Bilder, die unterschiedliche Gegenstands- und Bildweiten aufweisen, werden auf gleiche Größe eingestellt, indem die Brennweite eines der beiden optischen Systeme verändert wird. Die Brennweitendifferenz wird als Maß für die Entfernung gewertet. Die in die Schußrichtung verlegte Basis sollte dabei für eine Zielentfernung von lOOO m nicht unter 1 m liegen.

Die der gemessenen Entfernung entsprechende Erhöhung der Ziellinie wird dadurch erfüllt, daß ein in der Höhe verstellbarer Zielstachel oder ähnliche mechanische oder optische Mittel mit der Linsenverstellung gekuppelt sind.

Zur Linsenverschiebung und Ziellinienerhöhung dient eine außen an der Variooptik angeordnete axial verschiebbare Buchse. Sollen im Linsensystem der Variooptik verschiedene Linsen relativ zueinander verschoben werden, so können in der axial verschiebbaren Buchse drei steilgängige Schraubeninnennuten und innerhalb derselben eine nicht verschiebliche, Schlitze in Kurvenform aufweisende Führungsbuchse vorgesehen sein, wobei die relativ zueinander zu bewegenden Elemente, etwa mittels dreier Führungsstifte, in diesen Schlitzen und Nuten geführt sind. Ein Vor- und Zurückschieben der axial verschiebbaren Buchse hat dann eine Axialbewegung der

Einzellinsen zur Folge, die durch den jeweiligen Verlauf der kurvenförmigen Schlitze relativ zu den Schraubennuten bestimmt ist.

Soll auch die Veränderung des Zielstachels entsprechend der durch die Linsenstellung eingestellten Zielentfernung nach einer gegebenen Funktion mittels kurvenförmiger Schlitze in der Führungsbuchse durchgeführt werden, so darf der Zielstachel bei der Betätigung nicht wie die Linsen gedreht werden. Es ist hier also mindestens noch eine weitere Buchse vorzusehen, die drehbar, aber nicht axial verschieblich innerhalb der Führungsbuchse mit Führungsstiften nach außen angeordnet ist und bei Axialverschiebung der äußeren Buchse in an sich bekannter Weise in Drehung versetzt wird. Diese innere Buchse besitzt ein Innengewinde, eventuell mit unterschiedlicher Steigung, und in dieses Innengewinde greift ein Führungsstift der Zielstachelhalterung, die verstellbar, aber nicht drehbar geführt ist. Eine Bewegung der äußeren Buchse bringt also eine Zielstachelverschiebung mit sich, die durch die Ausbildung der schraubenförmigen Nuten in der Buchse, der Schlitze in der Führungsbuchse und/oder des Innengewindes in der drehbaren inneren Buchse bestimmt ist.

Als Variooptik dient vorzugsweise eines der bekannten Linsensysteme mit veränderlicher Brennweite, bei denen bei Veränderung der Brennweite die Bildebene annähernd erhalten bleibt (pankratisches System). Da die Meßgenauigkeit mit dem Abstand der beiden Fernrohrobjektive voneinander zunimmt, wird dieser Abstand möglichst groß gewählt.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

In der Zeichnung ist das optische System schematisch dargestellt und der Strahlengang angedeutet. Mit 1 ist ein Objektiv konstanter Brennweite und mit 2 ein Varioobjektiv bezeichnet. Das vom Varioobjektiv 2 aufgenommene Bild wird über ein Prisma 3 einem zweiten Prisma 4 zugeführt, das mit einer halbdurchlässigen Fläche 5 versehen ist, durch die gleichzeitig die vom Objektiv konstanter Brennweite 1 kommenden Strahlen einem Umkehrlinsensystem 6 und dem Okular 7 zugeführt werden. Der Abstand α zwischen den beiden Objektiven 1 und 2 wurde bei dem Ausführungsbeispiel 1 m und die Brennweite/1 des Objektivs 1 0,7 m bei einer Zielentfernung von 1000 m gewählt. Im Abstand/1 ist ein Zielstachel 8 angeordnet, der in der angegebenen Pfeilrichtung verstellbar ist.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Als Entfernungsmesser ausgebildetes Zielfernrohr mit einem verstellbaren Varioobjektiv, dessen Stellung als Maß für die Entfernung dient, dadurch gekennzeichnet, daß in axialem Abstand von dem Varioobjektiv (2) ein Objektiv (1) konstanter Brennweite angeordnet ist und daß die von beiden Objektiven (1,2) erhaltenen reellen Bilder eines Zieles unbekannter Größe durch Verstellen des Varioobjektivs (2) auf gleiche Größe einstellbar sind.

2. Zielfernrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Brennweite des Varioobjektivs (2) mit einer der gemessenen Entfernung entsprechenden Erhöhung der Ziellinie gegenüber der Seelenachse eines Waffenrohres gekuppelt ist.

3. Zielfernrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein in der reellen Bildebene angeordneter verstellbarer Zielstachel (8) zur Erhöhung der Ziellinie dient.

4. Zielfernrohr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zielstachel (8) in der Bildebene vertikal verschiebbar ist.

5. Zielfernrohr nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand zwischen den beiden Objektiven. (1, 2) etwa 1 m beträgt.

6. Zielfernrohr nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein Varioobjektiv (2), bei dem in an sich bekannter Weise bei Veränderung der Brennweite die Lage des Brennpunktes annähernd konstant bleibt.

7. Zielfernrohr nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein Varioobjektiv (2), bei dem in an sich bekannter Weise bei Veränderung der Brennweite die Lage der Bildebene annähernd konstant bleibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen