DE19515531A1 - Optronische Visiereinrichtung für Handfeuerwaffen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optronische Visier­ einrichtung für Handfeuerwaffen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. "Handfeuerwaffen" bezeichnet in diesem Zu­ sammenhang Jagdgewehre und Gewehre für militärische Anwen­ dungen einschließlich halbautomatische und automatische Waffen, sowie leichte Maschinenwaffen, beispielsweise mit einem Kaliber von etwa 5,6 mm bis etwa 20 mm.

Das Kunstwort "optronisch" bezeichnet in diesem Zusammen­ hang solche Visiereinrichtungen, die einen Optikteil und einen Elektronikteil aufweisen. Optronische Visierein­ richtungen dieser Art sind bekannt und beispielsweise in den Dokumenten DE-C2-39 30 564, DE-A1-39 33 042 und DE-A1-42 18 118 beschrieben. Bei dem Optikteil dieser bekannten Visiereinrichtungen handelt es sich typischer­ weise um ein Zielfernrohr, das mehrere Linsengruppen in konstanter Anordnung aufweist und das für einen bestimmten Vergrößerungsfaktor ausgelegt ist. Mit Hilfe des Elektro­ nikteiles werden u. a. Symbole, insbesondere eine Zielmarke (Fadenkreuz) generiert und in das Bild eingearbeitet, das vom Zielfernrohr erzeugt und von einem Benutzer in einem Okular wahrgenommen wird. Nachdem eine Achsharmonisierung zwischen Seelenachse der Waffe und optischer Waffe des Zielfernrohres erzeugt und gewährleistet ist, soll die Zielmarke zumindest den Treffpunkt im Zielgebiet be­ zeichnen, der aufgrund der Ausrichtung der Waffe zu er­ warten ist. Bei fortschrittlicheren Systemen sollen zu­ sätzlich Faktoren erfaßt und berücksichtigt werden, wel­ che Einflüsse auf die Ballistik des Geschoßes haben, hier insbesondere die Entfernung zum Ziel und die Art der ver­ wendeten Patrone. Die Auswirkungen dieser Faktoren werden von einem integrierten Rechner ausgewertet und bei der Bildung und Positionierung der Zielmarke im Bild berück­ sichtigt. Mit Hilfe dieser Maßnahmen soll die Treffsicher­ heit erhöht werden, wobei der Schütze das Zielgebiet aus­ schließlich durch das Okular der optronischen Visierein­ richtung anvisiert, und mechanische Manipulationen an der Zieleinrichtung der Waffe nicht länger erforderlich sind.

Die in den Dokumenten DE-A1-39 33 042 und DE-A1-42 18 118 beschriebenen Zielfernrohre sehen Bedienungselemente vor, beispielsweise ein typisches Handgerät mit Schaltern und Tasten, um Informationen und Instruktionen einzugeben. Andererseits steht der Schütze im Kampfeinsatz unter einem nicht unerheblichen Streß, und er benötigt beide Hände zum Halten, Ausrichten und Bedienen der Waffe. Die zusätz­ liche Eingabe von Daten von Hand und häufig unter unzu­ reichenden Lichtbedingungen lenkt den Schützen von der Beobachtung des Zielgebietes ab, ist aufwendig und in der Streßsituation häufig mit Fehlern verbunden. Hier ist eine weitere Automatisierung und Erleichterung der Bedienbarkeit solcher Systeme aus Waffe und optronischer Visiereinrichtung wünschenswert, um die mit den elektronischen Zusatzeinrich­ tungen geschaffenen Möglichkeiten im Einsatzfalle auch optimal nutzen zu können.

Davon ausgehend besteht das technische Problem der vorlie­ genden Erfindung darin, die Anwendung und Bedienbarkeit einer optronischen Visiereinrichtung dieser Art zu er­ leichtern und zu verbessern.

Die Erfindung geht aus von
einer optronischen Visiereinrichtung für Handfeuerwaffen, mit einem Optikteil, der mehrere Linsengruppen und einen hochauflösenden CCD-Baustein aufweist, mit deren Hilfe ein Videosignal vom Bild des Zielgebietes erzeugt werden kann,
und
mit einem Elektronikteil, der wenigstens aufweist:

• - eine elektronische Bildverarbeitungseinrichtung mit Mikroprozessor, Speicher, Generatoren für virtuelle Symbole, und Komponenten zur Verarbei­ tung externer Signale, zur Verarbeitung des Video­ signals aus dem Optikteil, und zur Erzeugung elek­ trischer Bildsignale; und
• - eine Displayeinrichtung an einem Okular, auf wel­ cher die mit dem Elektronikteil erzeugten Bild­ signale in Form eines sichtbaren Bildes darstellbar sind, welches das Zielgebiet wiedergibt und zusätz­ lich generierte Symbole und Instruktionen enthält.

Ausgehend von einer optronischen Visiereinrichtung der vor­ stehend genannten Art ist eine erste erfindungsgemäße Lösung des oben bezeichneten, der Erfindung zugrunde liegenden technischen Problemes dadurch gekennzeichnet, daß der Optikteil für eine Zoom-Funktion und für eine Autofokus- Funktion ausgelegt ist.

Vorzugsweise ist der Optikteil wenigstens für eine 8fach Zoom-Funktion ausgelegt, insbesondere eine bis zu 24fach Zoom-Funktion ausgelegt.

Eine optronische Visiereinrichtung mit Zoom-Funktion und mit Autofokus-Funktion ermöglicht dem Schützen die Auswahl der Vergrößerung der Darstellung des Zielgebietes in einem wei­ tem Vergrößerungsbereich. Jede gewählte Darstellung wird mit Hilfe der Autofokus-Funktion optimal scharf dargestellt. Die Beschränkung auf einen bestimmten Vergrößerungsfaktor bei vielen bekannten Zielfernrohren ist damit überwunden. Zusätzlich zu der Zoom-Funktion und der Autofokus-Funktion können ohne weiteres weitere Funktionen vorgesehen werden, wie etwa eine Helligkeitsregelung, eine Restlichtverstär­ kung und Farbkorrekturen.

Die Komponenten zur Realisierung eines solchen Optikteils sind in anderen Bereichen der Technik bekannt und handels­ üblich verfügbar. Gut geeignet ist beispielsweise ein "Colour Camen Block for Visual Communication", der von Sony Europa GmbH, Deutschland, unter den Handelsbezeichnun­ gen EVI-310 oder EVI-311 vertrieben wird. Ein für 8fach Zoom ausgelegtes Optikteil weist 9 Linsenelemente in 6 Grup­ pen auf, einschließlich 2 asphärischer Linsen. Für den er­ findungsgemäß vorgesehenen Einsatz können modifizierte Lin­ senelemente mit längerer Brennweite ausgewählt werden, um gute Abbildungsverhältnisse in dem typischerweise zu erwar­ tenden Entfernungsbereich von etwa 100 bis 500 m zu er­ zielen. Die Fokus-Linsengruppe für die Autofokus-Funktion ist mit Hilfe eines Hochgeschwindigkeits-Schrittmotors ver­ stellbar. Die Motorsteuerung erfolgt mit Hilfe eines Micro­ computers, so daß mit hoher Geschwindigkeit eine optimale Steuerung und Scharfstellung erzielt werden. Der hochauflö­ sende CCD-Baustein kann bei Abmessungen von etwa 0,8 mm × 0,8 mm ca. 750 (horizontal) × 500 (vertikal) Bildelemente aufweisen. Die Auflösung kann im Zentrum des CCD-Bausteines - mehr als 450 TV-Zeilen horizontal und mehr als 400 TV- Zeilen vertikal betragen. Das von diesem CCD-Baustein er­ zeugte Videosignal wird der Bildverarbeitungseinrichtung des Elektronikteils zugeführt.

Ausgehend von der oben genannten, optronischen Visierein­ richtung ist ein weiterer, zweiter Aspekt einer erfindungs­ gemäßen Lösung des oben bezeichneten, der Erfindung zugrunde liegenden technischen Problems dadurch gekennzeichnet, daß dem Sichtfeld des Okulars wenigstens ein Sensor eines opti­ schen Schalters zugeordnet ist, der schaltbar ist durch eine Veränderung der Blickrichtung eines Auges, mit welchem ein Benutzer in das Okular blickt.

Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht es dem Schützen, mit beiden Händen die Waffe zu halten und bei Bedarf den Abzug zu betätigen und zusätzlich allein durch Änderung der Blickrichtung des Auges, das in das okular blickt, verschiedene Funktionen der Visiereinrichtung zu betätigen bzw. zu aktivieren. Diese Betätigung bzw. Akti­ vierung von Funktionen erfolgt ohne zu-Hilfe-nahme der Hände und berührungsfrei, und kann somit die Ausrichtung der Waffe und deren Trefferlage nicht beeinträchtigen.

Ein besonderer Vorteil wird mit dieser Ausgestaltung der Erfindung dann erzielt, wenn der allein durch Änderung der Blickrichtung des Auges schaltbare optische Schalter dazu benutzt wird, die Zoom-Funktion zu aktivieren oder zu ändern. In diesem Falle kann der Schütze mit beiden Händen die Waffe halten und kann praktisch berührungsfrei, allein durch Änderung der Blickrichtung des Auges, mit welchem der Schütze in das Okular blickt, den Vergröße­ rungsfaktor der Darstellung des Zieles im Okular verändern.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Er­ findung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

So kann vorzugsweise vorgesehen sein, daß der Sensor im Randbereich des Sichtfeldes angeordnet ist, und der optische Schalter so lange eine Funktion aktiviert, solange die Pu­ pille im Auge des Benutzers auf den Sensor gerichtet ist.

In diesem Falle ist der Sensor vorzugsweise so ausgebildet und angeordnet, daß er als Näherungsschalter arbeitet, wobei das zu detektierende Objekt die Pupille im menschlichen Auge ist, die ihrerseits als Reflektor wirkt. Der Sender und der Empfänger des Sensors sind im gleichen Gehäuse unter­ gebracht, das so ausgerichtet angeordnet ist, daß der aktive Bereich in der Abstrahl- und Empfangs-Keule auf den Mittel­ punkt der Pupille gerichtet ist, wenn sich das Auge des Benutzers im wesentlichen mittig an die Augenmuschel des Okulars anlegt. Durch entsprechende Wahl des Abstandes des Gehäuses von der Pupille in dieser Position und durch ge­ eignete Wahl der Größe des aktiven Bereichs des Sensors kann die Empfindlichkeit so eingestellt werden, daß der Sensor das Reflexionsverhalten zwischen Pupille und Iris des menschlichen Auges unterscheiden kann.

Der Sender im Sensor wird vorzugsweise mit der geringstmög­ lichen Lichtstärke betrieben. Diesem Sensorkopf ist vor­ zugsweise ein Signalverstärker zugeordnet, um den für die zuverlässige Durchführung von Schaltvorgängen erforderlichen hohen Ausgangsstrom zu gewährleisten. Dieser Signalverstär­ ker kann entfernt vom Sensorkopf untergebracht werden und beeinträchtigt die Darstellung des Bildes im Okular nicht.

Der optische Sensor im Sensorkopf wird mit einem in seiner Stärke einstellbaren, pulsförmigen Strom betrieben. Der Sender strahlt vorzugsweise gepulstes Infrarotlicht aus, das eine Frequenz im nicht-sichtbaren Bereich aufweist. Der im gleichen Gehäuse untergebrachte Empfänger empfängt das an der Pupille reflektierte Licht und wandelt dieses in elek­ trische Signale um. Bei den vom optischen Empfänger kommen­ den Signalen wird geprüft, ob es sich um Störsignale oder um wirkliche Nutzsignale handelt. Nur Nutzsignale gelangen zur Impulsauswerteeinheit, die entscheidet, ob ein Ausgangs­ signal abgegeben wird oder nicht.

Wie bereits ausgeführt, ist bei dieser Ausführungsform einer erfindungsgemäßen, optronischen Visiereinrichtung vorzugs­ weise vorgesehen, mit Hilfe des optischen Schalters die Zoom-Funktion zu aktivieren. In diesem Falle ist vorzugs­ weise vorgesehen, an zwei gegenüberliegenden Stellen im Randbereich des Sichtfeldes je einen Sensor von je einem optischen Schalter anzuordnen. Mit dem einen optischen Schalter wird die Zoom-Funktion in Richtung Vergrößerung aktiviert. Mit dem anderen optischen Schalter wird die Zoom-Funktion in Richtung Verkleinerung aktiviert. Durch entsprechende Anordnung und Ausrichtung der Sensoren, so­ wie durch Auswahl der Größe des aktiven Bereichs jedes Sensors kann allein durch Änderung der Blickrichtung des Auges eine zuverlässige Aktivierung der Zoom-Funktion und Umschaltung zwischen Vergrößerung und Verkleinerung erzielt werden. Damit wird eine wesentliche Erleichterung der Be­ dienung der mit einer erfindungsgemäßen optronischen Visier­ einrichtung ausgerüsteten Handfeuerwaffe erzielt, weil der Schütze diese Steuerung der Zoom-Funktion vornehmen kann, ohne wenigstens eine Hand von der Waffe zu lösen. Weiterhin kann diese Änderung der Zoom-Funktion durchgeführt werden, ohne daß die geringste mechanische Einwirkung auf die Waffe erfolgt, welche diese gegebenenfalls aus ihrer Ausrichtung auf das Ziel zu verschwenken oder in dieser Ausrichtung stören würde.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die optronische Visiereinrichtung ein Gehäuse auf, in dem ein Fenster ausgebildet ist, hinter dem eine Bilderfassungs­ einrichtung angeordnet ist. Diese Bilderfassungseinrichtung ist so ausgewählt und angeordnet, daß mit ihrer Hilfe die Beschriftung eines Patronenbodens einer Patrone erfaßt wer­ den kann, die vom Benutzer an diesem Fenster - am Fenster anliegend - vorbeigeführt wird. Auf diese Weise können dem Elektronikteil der Visiereinrichtung Informationen über die Art der Patrone zugeführt werden, deren Benutzung in der Handfeuerwaffe beabsichtigt ist. Diese Art der Zuführung der Informationen über die verwendeten Patronen kann we­ sentlich einfacher und schneller erfolgen, als über die Eingabe einzelner Werte von Hand über die Tasten eines Hand­ gerätes, wie das bei bekannten Zielfernrohren dieser Art er­ forderlich ist. Weiterhin ist auf diese Weise die Fehler­ quote bei der Eingabe der Informationen über die verwendeten Patronen vermindert.

Die für diese Ausführungsform vorgesehene Bilderfassungs­ einrichtung kann ein Zeilenlesegerät, oder kann vorzugsweise eine miniaturierte CCD-Kamera sein, welche ein Bild des Patronenbodens einschließlich der dort typischerweise ange­ brachten Beschriftung erzeugt. Dieses Bild wird mit gespei­ cherten Bildern-Informationen verglichen, die in einem internen Speicher des Elektronikteils der Visiereinrichtung dauerhaft gespeichert sind. Die aus der Kenntnis der verwen­ deten Patrone herrührenden Informationen fließen entspre­ chend der zu erwartenden Beeinflussung der Ballistik in die Berechnung und Darstellung der Zielmarke ein.

Die Aktivierung der Bilderfassungseinrichtung kann mit Hilfe eines induktiv oder magnetisch arbeitenden Näherungssensors erfolgen, welcher die Anwesenheit einer Patrone vor dem Fenster erfaßt, hinter welchem die Bilderfassungseinrichtung angeordnet ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die erfindungsgemäße Visiereinrichtung vorzugsweise mit einer Schnittstelle versehen sein, über welche eine Verbindung des Elektronikteils zu einem herkömmlichen Rechner (PC) herge­ stellt werden kann. Damit kann nach einer bestimmungsgemäßen Anbringung der Visiereinrichtung an der Handfeuerwaffe, die eine achsparallele Ausrichtung von Seelenachse der Waffe und optische Achse der Visiereinrichtung schafft, und nach Durchführung der üblichen Maßnahmen zum Einschießen des Systems aus Waffe und Visiereinrichtung bei Bedarf eine Feinabstimmung, Anpassung und Korrektur der Anordnung der im Bild dargestellten Zielmarke an die tatsächlich erzielte Trefferlage durchgeführt werden.

Die Maßnahmen zum Einschießen eines Waffensystems sind in der Fachwelt bekannt und müssen hier nicht einzelnen darge­ stellt werden. Typischerweise wird die Waffe ortsfest ein­ gespannt und auf ein Ziel (Scheibe) gerichtet, die mit einem Gittermuster versehen ist. Die mit der Waffe unter Regelbe­ dingungen erzielte Trefferlage wird erfaßt. Diese Treffer­ lage beruht in erster Linie auf der Ausrichtung der Seelen­ achse der Waffe. Diese Ausrichtung bzw. Trefferlage ist in dem im Okular erzeugten Bild mit Hilfe einer Zielmarke, bei­ spielsweise eines Fadenkreuzes darstellbar.

Bei der erfindungsgemäßen Visiereinrichtung erfolgt die Achsharmonisierung, das heißt die parallele Ausrichtung zwischen der Seelenachse der Waffe und der optischen Achse der Visiereinrichtung in erster Linie über die stabile mechanische Kopplung der Visiereinrichtung an die Waffe. Hierzu kann vorzugsweise eine längere Befestigungsschiene an der Waffe vorgesehen sein, der eine angepaßte, hinter­ schnittene Nut am Gehäuse der Visiereinrichtung zugeordnet ist.

Für Fachleute ist keinesfalls ungewöhnlich, daß trotz sorg­ fältiger Einhaltung hoher Fertigungstoleranzen allein durch eine möglichst optimale mechanische Kopplung von Waffe und Visiereinrichtung eine 100-prozentige Übereinstimmung der virtuell erzeugten Zielmarke im Bild mit der tatsächlich erzielten Trefferlage in den meisten Fällen nicht erzielbar ist. Vielmehr ist eine nachträgliche Feinabstimmung, An­ passung und Korrektur erforderlich. Dem Elektronikteil des erfindungsgemäßen Visiers können über die vor stehend ge­ nannte Schnittstelle beispielsweise eine RS 23 2-Norm- Schnittstelle mit Hilfe eines Rechners (PC) extern er­ zeugte Daten und Instruktionen zugeführt werden, um eine Feinabstimmung, Anpassung und Korrektur der Anordnung der im Bild dargestellten Zielmarke an die tatsächlich erzielte Trefferlage durchzuführen. Vorzugsweise kann hierzu über dem im Okular sichtbaren Bild ein Gittermuster generiert werden, das mit dem Gittermuster im Ziel des zum Ein­ schießen benutzten Schießstandes korrespondiert. Ent­ sprechend einer möglichen Abweichung zwischen der Ziel­ marke im Bild und der tatsächlichen Trefferlage anhand dieser Gittermuster wird eine Nachführung und Korrektur der Zielmarke durchgeführt. Die Koordinaten der so kor­ rigierten Zielmarke werden dauerhaft gespeichert und stehen als Referenzwert zur Verfügung.

Auf diesem Wege kann nicht nur die Achsharmonisierung zwi­ schen Waffe und Visiereinrichtung geprüft und gesichert werden, sondern es können auf diesem Wege auch die Funk­ tionstüchtigkeit weiterer Zusatzeinrichtungen und Zusatz­ geräte geprüft werden, beispielsweise die Einrichtung zur Berechnung der Einflüsse des Patronentyps auf die tatsäch­ liche Trefferlage, die Funktionstüchtigkeit eines Entfer­ nungsmessers und dergleichen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin­ dung kann der Elektronikteil ein selbständig handhabbares Bauteil aufweisen, welches das Okular einschließt. Dieses Bauteil ist über ein oder mehrere Kabel mit dem restlichen Optik-/Elektronik-Teil der Visiereinrichtung verbunden. Weiterhin ist dieses Bauteil in vertikaler Richtung und/oder in horizontaler Richtung schwenkbar bezüglich des restlichen Optik-/Elektronik-Teiles an diesem angelenkt. Weiterhin kann dieses Bauteil vom restlichen Optik-/Elektronik-Teil lösbar ausgebildet sein und über, in ihrer Länge variable Kabelver­ bindungen mit diesem restlichen Optik-/Elektronik-Teil ver­ bunden sein. Diese gegenüber der Ausrichtung der Waffe variable Anordnung des Okulars ermöglicht es, aus einer eventuellen Deckung heraus zu schießen. Weiterhin kann das Okular mit dem Monitor entsprechend der Kabellänge vom System abgesetzt werden, um so aus der Deckung heraus das Zielgebiet zu beobachten.

Typischerweise weist die Visiereinrichtung ein längliches, im wesentlichen quaderförmiges Gehäuse auf, das von ebenen Seitenflächen begrenzt ist. Vorzugsweise ist in einer oder mehreren Seitenfläche(n) je eine hinterschnittene Nut aus­ gebildet. In eine an der Unterseite des Gehäuses ausgebil­ dete Nut kann eine an der Waffe ausgebildete passende Schiene eingeführt werden, um die Visiereinrichtung lösbar, zuverlässig und achsparallel an der Handfeuerwaffe zu be­ festigen. In jede weitere Nut kann je eine Befestigungs­ schiene eines Zusatzgerätes eingeschoben und festgelegt werden, das an der Visiereinrichtung befestigt werden soll. Bei solchen Zusatzgeräten kann es sich beispielsweise um ein spezielles Nachtsichtgerät, um einen Entfernungsmesser, um einen Batterie-Pack, um eine Kommunikationseinrichtung und dergleichen handeln.

Zur Anbringung dieser Zusatzgeräte sind vorzugsweise in jeder Nut und an jeder Befestigungsschiene isolierte Kon­ takte ausgebildet, damit Daten und Instruktionen zwischen dem Zusatzgerät und der Visiereinrichtung ausgetauscht wer­ den können, wenn das Zusatzgerät seine bestimmungsgemäße Position an der Visiereinrichtung einnimmt.

In an und für sich bekannter Weise (vgl. das Dokument DE-C2-33 17 001) kann eines dieser Zusatzgeräte eine Kom­ munikationseinrichtung sein, mit deren Hilfe das im Okular des Visiers dargestellte Bild in eine entfernte Kommando­ zentrale übermittelbar ist und/oder mit deren Hilfe in dem im Okular dargestellten Bild Instruktionen oder Befehle dar­ stellbar sind, die aus einer entfernten Kommandozentrale an den Schützen übermittelt worden sind. Die Signalübermittlung zwischen der Kommando zentrale und dem vorliegenden Waffen­ system kann drahtlos oder leitungsgebunden erfolgen.

Die Figuren dienen zur Erläuterung einer beispielhaften Aus­ führungsform der Erfindung; es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung eine Ausfüh­ rungsform einer erfindungsgemäßen Visierein­ richtung;

Fig. 2 anhand einer Seitenansicht die Visiereinrich­ tung nach Fig. 1, wobei ein das Okular ent­ haltendes Bauteil gegenüber dem restlichen Optik-/Elektronik-Teil verschwenkt angeordnet ist;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorderseite der Visiereinrichtung in Richtung Pfeil III aus Fig. 2; und

Fig. 4 anhand eines Blockdiagrammes in schematischer Darstellung die wesentlichen Bestandteile einer beispielhaften Ausführungsform einer erfin­ dungsgemäßen Visiereinrichtung.

Die in den Figuren dargestellte Visiereinrichtung weist ein längliches, im wesentlichen quaderförmiges Gehäuse 1 auf, das von ebenen Seitenwänden 2 begrenzt ist. Diese Seiten­ wände können beispielsweise aus Aluminium oder einer Alumi­ niumlegierung bestehen. In der unteren Seitenfläche 2′ ist eine, sich über die gesamte Länge erstreckende hinterschnit­ tene Nut 3′ ausgespart. In diese Nut 3′ kann eine angepaßte - nicht dargestellte - Befestigungsschiene eingeführt wer­ den, welche einstückig am Waffengehäuse ausgebildet ist. Über diese Nut 3′ kann somit eine lösbare, zuverlässige und achsparallele Befestigung der Visiereinrichtung an der Handfeuerwaffe erfolgen. In jeder weiteren Seitenfläche 2 kann je eine weitere Nut 3 ausgespart sein, in welche eine - nicht dargestellte - Befestigungsschiene eines Zusatzge­ rätes einführbar und festlegbar ist.

Innerhalb dieses Gehäuses 1 sind die verschiedenen Kompo­ nenten der Visiereinrichtung untergebracht, nämlich im linken oberen Abschnitt ein Optikteil 5, von dem in Fig. 3 die Frontlinse 6 erkennbar ist und im unteren Gehäuseab­ schnitt der Elektronikteil 7. Weiterhin ist ein gegenüber dem restlichen Optik-/Elektronik-Teil 6, 7 schwenkbar an­ geordnetes Bauteil 8 vorgesehen, welches das Okular 9 ein­ schließt. In der gewählten Darstellung ist dieses schwenk­ bare Bauteil 8 in vertikaler Richtung um eine Schwenkachse 10 herum schwenkbar angeordnet. Alternativ und/oder zu­ sätzliche könnte auch eine Schwenkbarkeit des Bauteiles 8 in horizontaler Richtung um eine vertikal ausgerichtete Achse vorgesehen sein. Weiterhin könnte das schwenkbare Bauteil 8 in einem - nicht dargestellten - Kugelgelenk schwenkbar an­ geordnet sein. Zusätzlich ist das schwenkbar angeordnete Bauteil 8 über Kabel 11 mit dem restlichen Elektronikteil 7 verbunden; über diese Kabel 11 können u. a. die Bildsignale geführt werden, mit deren Hilfe ein Bild im Display 12 des Okulares 9 dargestellt wird. Das Okular 9 ist in üblicher Weise mit einer Augenmuschel 13 versehen, um störendes Streulicht fernzuhalten. An der rückwärtigen Stirnfläche 15 des unteren Gehäuseabschnittes ist eine Schnittstelle 16 angeordnet, über welche eine Verbindung des Elektronikteiles 7 zu einem externen - nicht dargestellten - Rechner (PC) hergestellt werden kann.

Im Blockdiagramm nach Fig. 4 sind schematisch die wichtig­ sten Komponenten einer erfindungsgemäßen Visiereinrichtung und deren Verknüpfung untereinander dargestellt; hierzu gehören:

• - 20 ein Optikteil mit den verschiedenen Linsenelementen, der Autofokusgruppe, einem Stellmotor zur Betätigung der Autofokusgruppe und der verstellbaren Linsen­ elemente usw.;
• - 21 ein Mikrocomputer zur Steuerung des Stellmotors und anderer Bestandteile der Optik;
• - 22 ein CCD-Baustein, der ein Videosignal erzeugt ent­ sprechend dem von der Optik auf den CCD-Baustein projizierten Bild des Zielgebietes;
• - 23 eine Bildverarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung des Videosignals aus dem CCD-Baustein und zur Er­ zeugung von Bildsignalen zur Ansteuerung des Dis­ plays im Okular;
• - 24 ein Videomischer, welcher der Bildverarbeitungsein­ richtung zugeordnet ist;
• - 25 ein Gittermustergenerator, mit dessen Hilfe bei Be­ darf über die Bildverarbeitungseinrichtung im Dis­ play ein Gittermuster generiert wird;
• - 26 ein Zielmarkengenerator, mit dessen Hilfe über die Bildverarbeitungseinrichtung im Display eine Ziel­ marke generierbar ist, beispielsweise in Form eines Fadenkreuzes;
• - 27 ein Textgenerator, mit dessen Hilfe über die Bild­ verarbeitungseinrichtung im Display Hinweise und Instruktionen darstellbar sind;
• - 28 ein Display, auf welchem aus den von der Bildverar­ beitungseinrichtung gelieferten Bildsignalen ein sichtbares Bild des Zielgebietes darstellbar ist, welches zusätzlich generierte Symbole und Instruk­ tionen enthalten kann;
• - 29 ein Okular, über welches der Schütze das Display betrachten kann;
• - 30 ein Sensor eines optischen Schalters, der als Näherungsschalter angeordnet und ausgebildet ist, wobei der Sensor das Reflexverhalten zwischen Pupille und Iris des menschlichen Auges unter­ scheiden kann, so daß dieser optische Schalter durch Änderung der Blickrichtung eines Auges be­ tätigt werden kann, das in das Okular blickt;
• - 31 eine Bilderfassungseinrichtung zur Erkennung des Patronentyps;
• - 32 eine Schnittstelle, über welche der Elektronikteil der Visiereinrichtung an einen externen Rechner (PC) anschließbar ist;
• - 33 ein Mikrocomputer;
• - 34, 35, 36 verschiedene Speicher, die dem Mikrocompu­ ter zugeordnet sind;
• - 37 eine Energiequelle zur Speisung der Visiereinrich­ tung mit Spannung und Strom;
• - 38 eine Steuer- und Überwachungseinrichtung für die Energiequelle; und
• - 39 ein Bus-System zum Anschluß verschiedener Zusatz­ geräte.

Claims (22)

1. Optronische Visiereinrichtung für Handfeuerwaffen, mit einem Optikteil, der mehrere Linsengruppen und einen hochauflösenden CCD-Baustein aufweist, mit deren Hilfe ein Videosignal vom Bild des Zielgebietes erzeugt werden kann, und
mit einem Elektronikteil, der wenigstens aufweist:

• - eine elektronische Bildverarbeitungseinrichtung mit Mikroprozessor, Speicher, Generatoren für virtuelle Symbole, und Komponenten zur Verarbeitung externer Signale, zur Verarbeitung des Videosignals aus dem Optikteil, und zur Erzeugung elektrischer Bildsignale, und
• - eine Displayeinrichtung an einem Okular, auf welcher die mit dem Elektronikteil erzeugten Bildsignale in Form eines sichtbaren Bildes darstellbar sind, welches das Zielgebiet wiedergibt und zusätzlich generierte Symbole und Instruktionen enthält,

dadurch gekennzeichnet, daß der Optikteil für eine Zoom-Funktion und für eine Auto­ fokus-Funktion ausgelegt ist.

2. Optronische Visiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Optikteil wenigstens für 8fach Zoom, vorzugsweise für bis zu 24fach Zoom ausgelegt ist.

3. Optronische Visiereinrichtung für Handfeuerwaffen, mit einem Optikteil, der mehrere Linsengruppen und einen hochauflösenden CCD-Baustein aufweist, mit deren Hilfe ein Videosignal vom Bild des Zielgebietes erzeugt werden kann, und
mit einem Elektronikteil, der wenigstens aufweist:

• - eine elektronische Bildverarbeitungseinrichtung mit Mikroprozessor, Speicher, Generatoren für virtuelle Symbole, und Komponenten zur Verarbeitung externer Signale, zur Verarbeitung des Videosignals aus dem Optikteil, und zur Erzeugung elektrischer Bildsignale, und
• - eine Displayeinrichtung an einem Okular, auf welcher die mit dem Elektronikteil erzeugten Bild­ signale in Form eines sichtbaren Bildes darstellbar sind, welches das Zielgebiet wiedergibt und zusätz­ lich generierte Symbole und Instruktionen enthält,

dadurch gekennzeichnet, daß dem Sichtfeld des Okulars wenigstens ein Sensor eines optischen Schalters zugeordnet ist, der schaltbar ist durch eine Veränderung der Blickrichtung eines Auges, mit welchem ein Benutzer in das Okular blickt.

4. Optronische Visiereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Sensor im Sinne eines Näherungsschalters ausgebil­ det und angeordnet ist,
wobei ein Sender und ein Empfänger für einen Lichtstrahl im gleichen Gehäuse des Sensors untergebracht sind, und der aktive Bereich innerhalb der Abstrahl- und Empfangs- Keule des Sensors so ausgebildet, angeordnet und einge­ stellt ist, daß der Sensor das Reflexionsverhalten zwi­ schen Pupille und Iris des menschlichen Auges unter­ scheiden kann.

5. Optronische Visiereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor mit gepulstem IR-Licht betrieben wird, das eine Frequenz außerhalb des sichtbaren Bereiches auf­ weist.

6. Optronische Visiereinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Sensor im Randbereich des Okulars gerichtet angeord­ net ist, und
der optische Schalter so lange eine Funktion aktiviert, solange die Pupille im Auge des Benutzers auf den Sensor gerichtet ist.

7. Optronische Visiereinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Optikteil für eine Zoom-Funktion und für eine Auto­ fokus-Funktion ausgelegt ist; und mit Hilfe des optischen Schalters die Zoom-Funktion aktivierbar ist.

8. Optronische Visiereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
an zwei gegenüberliegenden Stellen im Randbereich des Sichtfeldes des Okulars je ein Sensor von je einem optischen Schalter angeordnet ist; und
der eine optische Schalter die Zoom-Funktion in Richtung Vergrößerung aktiviert; und
der andere optische Schalter die Zoom-Funktion in Rich­ tung Verkleinerung aktiviert.

9. Optronische Visiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Visiereinrichtung ein Gehäuse aufweist;
in diesem Gehäuse ein Fenster ausgebildet ist;
hinter diesem Fenster eine Bilderfassungseinrichtung angeordnet ist, mit deren Hilfe die Beschriftung eines Patronenbodens einer Patrone erfaßt werden kann, die vom Benutzer an diesem Fenster vorbeigeführt wird, um auf diese Weise dem Elektronikteil Informationen über die Art der Patrone zuzuführen, deren Benutzung in der Handfeuerwaffe beabsichtigt ist.

10. Optronische Visiereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilderfassungseinrichtung eine miniaturisierte CCD- Kamera ist.

11. Optronische Visiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Visiereinrichtung mit einer Schnittstelle versehen ist, über welche eine Verbindung des Elektronikteils zu einem herkömmlichen Rechner (PC) hergestellt werden kann,
um nach einer bestimmungsgemäßen Anbringung der Visier­ einrichtung an der Handfeuerwaffe, die eine achsparal­ lele Ausrichtung von Seelenachse der Waffe zur optischen Achse der Visiereinrichtung schafft, und
nach Durchführung der üblichen Maßnahmen zum Einschießen des Systems aus Waffe und Visiereinrichtung bei Bedarf eine Feinabstimmung, Anpassung und Korrektur der Anord­ nung der im Bild dargestellten Zielmarke an die tat­ sächlich erzielte Trefferlage durchführen zu können.

12. Optronische Visiereinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
zu dieser Feinabstimmung, Anpassung und Korrektur über den im Okular sichtbaren Bild ein Gittermuster generier­ bar ist, das mit einem Gittermuster im Ziel des zum Ein­ schießen benutzten Schießstandes korrespondiert; und
entsprechend einer möglichen Abweichung zwischen Ziel­ marke im Bild und tatsächlicher Trefferlage anhand dieser Gittermuster eine Nachführung und Korrektur der Zielmarke durchgeführt wird; und
die Koordinaten der so korrigierten Zielmarke dauerhaft im Elektronikteil speicherbar sind, um als Referenzwert zur Verfügung zu stehen.

13. Optronische Visiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß
der Elektronikteil ein selbständig handhabbares Bauteil aufweist, welches das Okular einschließt;
dieses Bauteil über Kabel mit dem restlichen Optik-/ Elektronik-Teil der Visiereinrichtung in Verbindung steht; und
dieses Bauteil schwenkbar an dem restlichen Optik-/ Elektronik-Teil ist.

14. Optronische Visiereinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Bauteil in vertikaler Richtung schwenkbar bezüg­ lich des restlichen Optik-/Elektronik-Teiles an diesem angelenkt ist.

15. Optronische Visiereinrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Bauteil in vertikaler Richtung und/oder in hori­ zontaler Richtung schwenkbar bezüglich des restlichen Optik-/Elektronik-Teiles an diesem angelenkt ist.

16. Optronische Visiereinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß
dieses Bauteil vom restlichen Optik-/Elektronik-Teil lös­ bar ausgebildet ist; und
über, in ihrer Länge variable Kabelverbindungen mit die­ sem restlichen Optik-/Elektronik-Teil verbunden ist.

17. Optronische Visiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die Visiereinrichtung ein längliches, im wesentlichen quaderförmiges Gehäuse aufweist, mit ebenen Seiten­ flächen; und
in einer oder mehreren Seitenfläche(n) je eine hinter­ schnittene Nut ausgebildet ist; und
in eine Nut an der Unterseite des Gehäuses eine an der Waffe ausgebildete Schiene einführbar ist, um die Vi­ siereinrichtung lösbar, zuverlässig und achsparallel an der Handfeuerwaffe zu befestigen.

18. Optronische Visiereinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß in je eine weitere Nut je eine Befestigungsschiene eines Zusatzgerätes einschiebbar und festlegbar ist, das an der Visiereinrichtung befestigt werden soll.

19. Optronische Visiereinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nut und an der Befestigungsschiene jeweils isolierte Kontakte ausgebildet sind, damit Daten und Instruktionen zwischen dem Zusatzgerät und der Visier­ einrichtung austauschbar sind, wenn das Zusatzgerät seine bestimmungsgemäße Position an der Visiereinrich­ tung einnimmt.

20. Optronische Visiereinrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß eines dieser Zusatzgeräte eine Kommunikationseinrichtung ist, mit deren Hilfe das im Okular des Visiers darge­ stellte Bild in eine entfernte Kommando zentrale über­ mittelbar ist und/oder mit deren Hilfe in dem im Okular dargestellten Bild Instruktionen oder Befehle darstell­ bar sind, die aus einer entfernten Kommando zentrale an den Schützen übermittelt worden sind.