DE20320158U1

DE20320158U1 - Zielfernrohr

Info

Publication number: DE20320158U1
Application number: DE20320158U
Authority: DE
Original assignee: Kahles GmbH
Current assignee: Kahles GmbH
Priority date: 2003-06-13
Filing date: 2003-12-30
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2013-12-31

Abstract

Zielfernrohr mit einer hinsichtlich optisch-visueller Parameter steuerbaren Zielmarke, wobei zur Steuerung der Parameter eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, wobei die Steuereinrichtung eine digitale, programmierbare Schaltung ist, und wobei die Schaltung mittels eines Betätigungselementes (EIN) schaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die digitale, programmierbare Schaltung mit zumindest einem Steuerprogramm programmiert ist, welches Anweisungen zur Variierung der optisch-visuellen Parameter enthält, und das Betätigungselement (EIN) ausgehend von einer Zwischenstellung zwischen zwei Schaltstellungen bewegbar ist, wobei in einer ersten Schaltstellung eine Erhöhung der Beleuchtungsstärke/Leuchtstärke bzw. Intensität entsprechend dem Steuerprogramm in der Schaltung und in der zweiten Schaltstellung eine Verringerung der Beleuchtungsstärke/Leuchtstärke bzw. Intensität entsprechend dem Steuerprogramm in der Schaltung erfolgt, und in der Zwischenstellung der zuletzt eingestellte Wert der Beleuchtungsstärke/ Leuchtstärke bzw. Intensität eingestellt bleibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zielfernrohr mit einer hinsichtlich optisch-visueller Parameter steuerbaren Zielmarke, wobei zur Steuerung der Parameter eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, wobei die Steuereinrichtung eine digitale, programmierbare Schaltung ist, und wobei die Schaltung mittels eines Betätigungselementes schaltbar ist.
Zielfernrohre verfügen, wie dies weiter unten noch eingehender erläutert wird, über eine Zielmarke beispielsweise in Form eines Absehens. Um das Fernrohr auch in der Dämmerung oder Nacht verwenden zu können, wird diese Zielmarke in der Regel beleuchtet.
Über ein Betätigungselement lässt sich die Beleuchtungsstärke bzw. Helligkeit, mit der das Absehen beleuchtet wird bzw. leuchtet, steuern. Dazu wird wie in der EP 0 755 500 B1 oder der DE 202 08 819 U1 beschrieben beispielsweise ein mit dem Betätigungselement gekoppeltes Potentiometer verwendet, das in einen die Lichtquelle und die Energieversorgungseinheit enthaltenden Stromkreis geschaltet ist und die stufenlose Einstellung der Helligkeit der Beleuchtungseinheit erlaubt. Mit einer solchen Steuerung ist eine exakte Helligkeitssteuerung im gesamten Bereich aber oftmals nur schwer möglich und teilweise unzureichend.
Weiters sind verschiedene andere Schaltungen bekannt, mit denen eine solche Steuerung der Helligkeit möglich ist.
Mit solchen Steuerungen ist allerdings lediglich die Realisierung von einer einzigen Steuerkurve, d.h. dem Verlauf der Helligkeitsänderung, möglich. Falls eine andere Steuerkurve realisiert werden soll, bedingt dies einen Tausch der entsprechenden Hardware, was umständlich und zeitaufwändig ist und in der Praxis nicht durchgeführt wird.
Eine exakte und universelle Steuerung von optisch-visuellen Parametern einer Zielmarke, wie beispielsweise der Beleuchtungsstärke für eine Zielmarke, über den gesamten Bereich kann mit einem eingangs erwähnten Zielfernrohr erreicht werden. Solche Fernrohre mit einer digitalen, programmierbaren Schaltung sind bekannt.
Durch die Verwendung einer digitalen, programmierbaren Schaltung wird eine im Vergleich zu den anderen beschriebenen Steuerungen äußerst exakte und flexible Steuerung der Zielmarke hinsichtlich optisch-visueller Parameter, wie beispielsweise der Beleuchtungsstär ke oder der Leuchtstärke der Zielmarke, ermöglicht, wie dies im Rahmen der weiteren Beschreibung noch ausführlich erläutert wird.
Außerdem erlaubt die Verwendung einer solchen Schaltung nicht nur die Steuerung der Beleuchtungsstärke einer Zielmarke, sondern eine Variation der Zielmarke hinsichtlich verschiedener optischer Aspekte. Bei Verwendung geeigneter Zielmarken kann so beispielsweise auch die Intensität der Zielmarke variiert werden, oder die Zielmarke kann hinsichtlich beider Aspekte verändert werden.
Allerdings ist die Bedienung bekannter Zielfernrohre oder anderer Visiervorrichtungen mit einer solchen digitalen programmierbaren Schaltung zur Steuerung der Helligkeit einer Zielmarke (Absehen} bisher relativ umständlich. Beispielsweise bekannt ist die Steuerung der Schaltung mittels eines Druckschalters, bei dem durch Drücken die Helligkeit erhöht wird. Zweimaliges Drücken bewirkt ein Umschalten, bei einem neuerlichen Drücken wird die Helligkeit der Zielmarke verringert. Dies ist für den Benutzer nachteilig, da dieser nie sicher sein kann, in welchem Modus sich die Schaltung gerade befindet.
Weiters bekannt für eingangs erwähnte Zielfernrohre ist die Variierung der Helligkeit über einen Drehschalter bzw. Drehregler, wie diese auch bei Potentiometersteuerungen verwendet werden. Ein nach vorne Drehen beispielsweise erhöht die Helligkeit, ein nach Hinten Drehen des Betätigungselementes verringert die Helligkeit der Zielmarke. Dreht man den Schalter/Regler in eine bestimmte Stellung und belässt ihn dann dort, bleibt der gerade eingestellte aktuelle Wert der Helligkeit.
Nachteilig an dieser Art der Betätigung ist allerdings, dass in der Regel schon ein geringes Anstreifen oder unbeabsichtigtes Berühren des Betätigungselementes dazu führen kann, dass dieses etwas verdreht wird und sich dadurch die Helligkeit der Zielmarke verändert, was unter bestimmten Gegebenheiten dann von dem Benutzer als unangenehm empfunden wird und ein nachträgliches Einstellen der gewünschten Helligkeit der Zielmarke notwendig macht.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Bedienung eines Fernrohres mit einer digitalen, programmierbaren Schaltung zur Steuerung der optisch-visuellen Parameter der Zielmarke wesentlich benutzerfreundlich und zuverlässiger zu gestalten.
Diese Aufgabe wird mit einem eingangs erwähnten Zielfernrohr dadurch gelöst, dass erfindungsgemäß die digitale, programmierbare Schaltung mit zumindest einem Steuerprogramm programmiert ist, welches Anweisungen zur Variierung der optisch-visuellen Parameter enthält, und das Betätigungselement ausgehend von einer Zwischenstellung zwischen zwei Schaltstellungen bewegbar ist, wobei in einer ersten Schaltstellung eine Erhöhung der Beleuchtungsstärke/Leuchtstärke bzw. Intensität entsprechend dem Steuerprogramm in der Schaltung und in der zweiten Schaltstellung eine Verringerung der Beleuchtungsstärke/Leuchtstärke bzw. Intensität entsprechend dem Steuerprogramm in der Schaltung erfolgt, und in der Zwischenstellung der zuletzt eingestellte Wert der Beleuchtungsstärke/Leuchtstärke bzw. Intensität eingestellt bleibt.
Das Steuerprogramm enthält Anweisungen zur Variierung der optisch-visuellen Parameter, beispielsweise nach welche Kriterien die Helligkeit zu verändern ist. Ein solches Steuerprogramm lässt sich nach verschiedenen Kriterien erstellen, wie weiter unten noch erläutert, sodass eine optimale Anpassung des Fernrohres an unterschiedliche Situationen, Benutzer etc. möglich wird. Bei einer gewünschten Änderung ist nicht der Austausch eines einzelnen Teiles oder der gesamten Hardware notwendig, sondern es reicht, auf dem Mikrocontroller ein neues Steuerprogramm für die Parameter einzuspielen.
Dabei lässt sich die Veränderung der Zielmarke im Rahmen der Erfindung einfach und intuitiv variieren, wenn der Mikrokontroller mittels eines Betätigungselementes schaltbar ist. Insbesondere durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung, bei der durch definierte Schaltstellungen eine Erhöhung/Verringerung der Intensität etc. der Zielmarke erfolgt, ermöglicht eine einfache und intuitive Veränderung der Beleuchtungsstärke/Leuchtstärke bzw. Intensität durch den Benutzer, da dieser zu jedem Zeitpunkt über die genaue Funktionsweise im Bilde ist.
Ein unbeabsichtigtes Verstellen der Helligkeit etc, der Zielmarke ist in diesem Fall kaum möglich, da eine Veränderung der Helligkeit etc. nur dann erfolgt, wenn das Betätigungselement tatsächlich in eine Schaltstellung bewegt wird, was allerdings erfordert, dass das Betätigungselement einen gewissen Weg zurücklegt und für eine bestimmte Zeitdauer in einer der Endstellungen gehalten werden muss. Dies geschieht in der Regel bei einem Anstreifen oder unbeabsichtigten Ankommen bei einem erfindungsgemäßen Zielfernrohr nicht.
Beispielsweise ist das Betätigungselement bei einer Ausführung gegen Federkraft in eine Schaltstellung zu bewegen, etwa zu verdrehen, sodass eine gewisse Kraft zum Schalten überwunden werden muss, wodurch ein unbeabsichtigtes Schalten noch zuverlässiger verhindert ist. Außerdem bewegt sich dann das Betätigungselement automatisch wieder in die Zwischenstellung (Mittelstellung) zurück.
Wie weiter unten noch eingehender erläutert, kann ein Stand-by-Modus durch kurzes Bewegen des Betätigungselementes in eine der Schaltstellungen erreicht werden, d.h. der letzte Helligkeitswert etc. der Zielmarke wird zwischengespeichert und die Beleuchtung abgeschaltet. Bei einem neuerlichen Antippen nimmt die Helligkeit wieder den gespeicher ten Wert an. Erst bei einem Verweilen für eine vorgebbare Zeitdauer in der Schaltstellung erfolgt dann eine Erhöhung/ Verringerung der Helligkeit.
Erfolgt nun doch ein unbeabsichtigtes „Schalten", so hat dies lediglich zur Folge, dass der Stand-by-Modus aktiviert wird. Durch ein kurzes „Antippen" des Betätigungselementes ausgehend von diesem Stand-by-Modus in eine der Schaltstellungen kann dann der letzte Helligkeitswert etc. rasch und einfach wieder eingestellt werden.
Besonders einfach und kompakt lässt sich die Erfindung realisieren, wenn die digitale, programmierbare Schaltung einen Mikrocontroller enthält.
Bei einer konkreten Ausführungsform der Erfindung ist die Zielmarke beleuchtbar oder selbstleuchtend. In diesem Fall ist entsprechend der Erfindung die digitale, programmierbare Schaltung zur Steuerung des optisch-visuellen Parameters der Beleuchtungsstärke/Leuchtstärke der Zielmarke eingerichtet.
Unter „selbstleuchtend" ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass die Zielmarke beispielsweise aus leuchtenden Bildpunkten eines Displays gebildet ist, wobei aber das Display von Außen mit Energie versorgt wird (im Gegensatz etwa zu phosphoreszierenden Zielmarken). Bekannte Zielmarken hingegen werden etwa mit Leuchtdioden beleuchtet, sind somit als nicht selbstleuchtend.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Zielmarke hinsichtlich des optischvisuellen Parameters der Intensität veränderbar ist und dass die digitale programmierbare Schaltung zur Steuerung der Intensität der Zielmarke eingerichtet ist.
Besonders komfortabel lässt sich dies durchführen, wenn das Betätigungselement ein Drehelement ist, welches zwischen den Schaltstellungen um eine Achse verdrehbar ist.
Allerdings können auch alle anderen Arten von Betätigungselementen verwendet werden, wie beispielsweise Taster, Schalter, Fernbedienungen etc.
Dabei ist vorgesehen, dass entsprechend dem Steuerprogramm bei einem Verweilen der Betätigungseinrichtung für eine Zeitdauer größer einer vorgebbaren Mindestdauer in der ersten/zweiten Schaltstellung die Beleuchtungsstärke/Leuchtstärke für die Verweildauer entsprechend dem Steuerprogramm erhöht/verringert wird.
Weiters kann vorgesehen sein, dass entsprechend dem Steuerprogramm bei einem Verweilen der Betätigungseinrichtung für eine Zeitdauer kleiner oder gleich einer vorgebbaren Mindestdauer in der ersten/zweiten Schaltstellung entweder

a) bei beleuchteter/leuchtender Zielmarke die Beleuchtung ausgeschaltet und der letzte Wert der Beleuchtungsstärke/Leuchtstärke in der digitalen, programmierbaren Schaltung gespeichert wird, oder
b) bei nicht beleuchteter/leuchtender Zielmarke die Beleuchtung eingeschaltet wird, wobei die Beleuchtungsstärke/Leuchtstärke den zuletzt eingenommenen, in der digitalen, programmierbaren Schaltung abgespeicherten Wert annimmt.

Auf diese Weise lässt sich einfach, ohne zusätzlichen Schalter, lediglich über eine entsprechende Programmierung der Schaltung eine Sleep-Funktion für die Beleuchtung realisieren.
Zur Realisierung einer Hauptschalterfunktion, die dazu dient, um beispielsweise ein unliebsames Entladen der Energiequelle zu verhindern, ist das Betätigungselement normal zu seiner Drehachse, welche beispielsweise normal auf die optische Achse des Fernrohres steht, zwischen einer inneren und einer äußeren Position verschiebbar, wobei in der inneren Position in der digitale, programmierbare Schaltung die Beleuchtung ausschält und einen gespeicherten Letztwert der Beleuchtungsstärke/Leuchtstärke löscht, und in einer äußeren Position die Beleuchtung eingeschaltet ist, wobei die Beleuchtungsstärke/Leuchtstärke den Wert Null aufweist.
Häufig ist die Zielmarke mittels einer Beleuchtungseinrichtung beleuchtbar, wobei die Beleuchtungseinrichtung zumindest eine Leuchtdiode umfasst. Optimal ist es dabei, wenn die digitale, programmierbare Schaltung die Beleuchtungseinrichtung mit einem gepulsten Signal ansteuert.
Im Nachtbetrieb des Fernrohres, in dem ein besonders sanfter Anstieg der Beleuchtungsstärke wünschenswert ist, verändert die Schaltung den zeitlichen Verlauf der Signalimpulse zur Variation der Beleuchtungsstärke mittels einer Frequenzmodulation. Auf diese Weise lassen sich auch sehr geringe Werte der Beleuchtungsstärke realisieren.
Für den Tagbetrieb ist es ausreichend, wenn die Schaltung den zeitlichen Verlauf der Signalimpulse zur Variation der Beleuchtungsstärke mittels einer Pulspausenmodulation verändert.
Im Folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen
1 eine perspektivische Ansicht eines Zielfernrohres,
2 einen Schnitt durch ein Betätigungselement aus 1 zur Steuerung der Helligkeit einer Zielmarke,
3 eine Draufsicht auf das Betätigungselement nach 2 in teilweise geöffneter Darstellung,
4 eine Ansicht der Oberseite einer mit dem Betätigungselement zusammenwirkenden Leiterplatte,
5 eine Unteransicht der Leiterplatte nach 4,
6 eine Prinzipschaltung eines mit einer Beleuchtungseinrichtung verbundenen Mikrocontrollers,
7 eine Beispiel für ein Steuerprogramm zur Steuerung der Beleuchtungsstärke einer Zielmarke eines Zielfernrohres mittels einem Mikrocontroller,
8 ein Beispiel für ein weiteres Steuerprogramm, und
9 eine beispielhafte Darstellung einer Frequenzmodulation und einer Pulspausenmodulation zur Steuerung von LED's durch einen Mikrocontroller nach der Erfindung.
Im Folgenden wird an Hand der Zeichnung das erfindungsgemäße Steuern der Beleuchtungsstärke einer beleuchtbaren Zielmarke eines Zielfernrohres näher erläutert. An dieser Stelle sei aber bereits vorweg angemerkt, dass mit der Erfindung alternativ oder zusätzlich beispielsweise auch eine Variation der Intensität einer solchen Zielmarke möglich ist, in Abhängigkeit davon, auf welche Art und Weise eine solche Zielmarke erzeugt wird. Auch kann die Zielmarke selbstleuchtend sein, in diesem Fall wird die Leuchtstärke der Zielmarke variiert.
1 zeigt ein Zielfernrohr ZF mit einem Objektiv OBJ und einem Okular OK. Das Fernrohr ZF verfügt in bekannter Art und Weise über eine Zielmarke, beispielsweise in Form eines Fadenkreuzes (Absehen) etc. Eine solche Zielmarke, die dem Schützen ein genaues Zielen erlauben soll, ist beispielsweise auf einer in der Bildebene des Zielfernrohres angeordneten Glasplatte angebracht. Grundsätzlich betrifft die Erfindung allerdings Zielfernrohre mit einer auf beliebige Art und Weise erzeugten Zielmarke. Beispielsweise kann eine solche Zielmarke auch aus Metall geformt sein, oder mittels einer in der Bildebene angeordneten LCD-Anzeige („Liquid Cristal Display") erzeugt werden. Außerdem eignen sich auch andere bekannte Arten von Displays zur Erzeugung von solchen Zielmarken.
Zur Höhen- und Seitenverstellung der Zielmarke weist das Fernrohr in bekannter Weise ein Betätigungselement ELE zur Höhenvexstellung sowie ein weiteres Betätigungselement DEF zur Seitenverstellung der Zielmarke auf.
Um auch unter schlechten Lichtverhältnissen, in der Dämmerung oder in der Nacht dem Schützen das Erkennen der Zielmarke zu erlauben, werden beleuchtbare Zielmarken verwendet, wie dies beispielsweise in der DE 202 08 819 U1 oder der EP 0 755 500 B1 beschrieben ist. Beispielsweise ist für eine solche Zielmarke eine Beleuchtungseinheit vorgesehen, welche aus einer oder mehreren Lichtquellen besteht, die mit einer Energieversorgungseinheit, wie einer Batterie verbunden sind. Bei den Lichtquellen handelt es sich um Glühlampen oder Leuchtdioden (LED's), auch die Verwendung von Leuchtfolien, Lichtringen etc. ist denkbar. Bei entsprechenden Displays kann natürlich auch vorgesehen sein, dass das Absehen selbst bereits leuchtet.
Über ein Betätigungselement EIN wie in 1 dargestellt lässt sich die Beleuchtungsstärke bzw. Helligkeit, mit der das Absehen beleuchtet wird bzw. leuchtet, steuern. Dazu wird beispielsweise ein mit dem Betätigungselement gekoppeltes Potentiometer verwendet, das in einen die Lichtquelle und die Energieversorgungseinheit enthaltenden Stromkreis geschaltet ist und die stufenlose Einstellung der Helligkeit der Beleuchtungseinheit erlaubt.
Bei solchen Potentiometersteuerungen ist nachteilig, dass oftmals eine exakte Steuerung des Helligkeitsverlaufes schwierig ist.
Weiters sind verschiedene andere Schaltungen bekannt, mit denen eine solche Steuerung der Helligkeit möglich ist. Diese bekannten Varianten der Steuerung der Helligkeit weisen allerdings einige Nachteile auf. So ist mit solchen Steuerungen die Realisierung von lediglich einer Steuerkurve für die Helligkeit, d.h. dem Verlauf der Helligkeitsänderung, möglich. Falls eine andere Steuerkurve realisiert werden soll, bedingt dies einen Tausch der entsprechenden Hardware, was umständlich und zeitaufwändig ist und in der Praxis nicht durchgeführt wird.
Außerdem ist die Realisierung von „Spezialeffekten" in der Steuerkurve nicht möglich, wie weiter unten noch näher beschrieben.
Weiters wird in der DE 202 08 819 U1 das Ausschalten und Einschalten der Beleuchtung bei einer bestimmten Beleuchtungsstärke realisiert, wobei bei einem neuerlichen Einschalten die Beleuchtungsstärke wieder den zuletzt angenommenen Wert annimmt. Dazu ist neben dem Helligkeitsregler ein weiterer Schalter notwendig, mit dem bei bestimmter Helligkeit ein- und wieder ausgeschaltet werden kann. Dabei ist die Potentiometerstellung für die spätere Helligkeit bei einem wieder Einschalten verantwortlich.
Bei der vorliegenden Erfindung kann ein zusätzlicher Schalter durch die Verwendung einer digitalen, programmierbaren Schaltung zur Steuerung der Beleuchtungsstärke vermieden werden. Vorzugsweise handelt es sich bei dieser Steuerung um eine Schaltung mit einem Mikrocontroller MIC. Der Mikrocontroller MIC ist dabei mit einem Steuerprogramm programmiert, entsprechend welchem die Steuerung der Beleuchtungsstärke erfolgt.
Der Benutzer kann den Mikrocontroller MIC mittels des Betätigungselementes EIN steuern und so die Helligkeit der Zielmarke entsprechend dem Steuerprogramm verändern. Bei einem Drehen des als Drehknopf ausgebildeten Betätigungselementes EIN entsprechend dem Pfeil in 1 nach vorne in Richtung des Objektives kann beispielsweise die Helligkeit entsprechend dem Steuerprogramm erhöht werden, bei einem Drehen nach Hinten in Richtung des Okulars wird diese entsprechend verringert.
Weiters ist das Betätigungselement EIN normal zu der optischen Achse des Fernrohres verschiebbar. Dadurch wird eine weitere Schaltfunktion ausgelöst, mittels welcher entsprechend einem Hauptschalter die Helligkeit auf Null gesetzt wird, d.h. beispielsweise bei der Verwendung von Beleuchtungseinrichtungen wie LED's werden diese von der Energieversorgung getrennt, die Beleuchtungseinrichtung wird vollständig ausgeschaltet, der gespeicherte Letztwert wird gelöscht. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass auch die gesamte Schaltung von der Energieversorgung getrennt wird, wodurch im ausgeschalteten Zustand keine Energie verbraucht wird und die Energiequelle geschont wird. Bei einem neuerlichen Einschalten wird die Helligkeit/Intensität der Zielmarke auf einen in dem Steuerprogramm vorprogrammierten Wert gesetzt.
Dabei ist durch einen Pfeil in 1 die Bewegungsrichtung des Drehknopfes normal auf die optische Achse dargestellt, wobei in der gegen das Fernrohr hin verschobenen Position die Beleuchtung abgeschaltet und in der herausgezogenen Position die Beleuchtung eingeschaltet ist. Der Vorteil bei dieser Realisierung ist, dass ein versehentliches Einschalten der Beleuchtung etwa durch einen Stoss beim Transport etc. nicht möglich ist, da zum Einschalten der Drehknopf EIN nach Außen gezogen werden muss; unerwünschte Energievergeu dung ist somit zuverlässig verhindert. Der eingeschaltete Zustand wird dem Benutzer durch einen farbigen Ring angezeigt, der bei einem Herausziehen des Drehknopfes sichtbar wird.
Das Betätigungselement EIN ist in 2 in einer geschnittenen Darstellung näher erläutert, und die prinzipielle Funktionsweise der Steuerung des Mikrocontroller MIC und somit der Beleuchtungsstärke mittels des Betätigungselementes EIN ist im Weiteren beispielhaft an Hand der 3 – 5 näher erläutert.
An dieser Stelle sei dazu angemerkt, dass es sich bei dem gezeigten Betätigungselement EIN um eine konkrete, erprobte Ausführung handelt, die den Benutzern von Zielfernrohren prinzipiell bekannt ist, und mit der eine besonders einfache und komfortable Steuerung möglich ist. Allerdings könnten grundsätzlich auch alle andere Arten von Betätigungselementen verwendet werden, wie beispielsweise Taster, Schalter, Fernbedienungen etc.
Der Drehknopf ist mit einem Schleifer SCL verbunden, der bei einer Verdrehung des Drehknopfes EIN mit verdreht wird. Auf einer Leiterplatte LPE, die mit dem Fernrohr fest verbunden ist, befinden sich drei Kontaktelemente KO1, KO2, KO3, wobei der Schleifer SCL über eine Zunge mit dem Kontaktelement KO3 in Dauerkontakt steht. Bei einem Verdrehen des Drehknopfes EIN um einen ausreichenden Drehwinkel ausgehend von der gezeigten Mittelstellung, in der keiner der beiden Kontakte KO1, KO2 kontaktiert ist, kontaktiert der Schleifer SCL mit einer weiteren Zunge eines der beiden Kontaktelemente KO1, KO2.
Auf der Rückseite der Leiterplatte LPE befindet sich der Mikrocontroller MIC (5), der mit den Kontakten KO1 – KO3 verbunden ist. Bei einem Kontaktieren des Schleifkontaktes SCL mit einem der beiden Kontakte KO1, KO2 wird der Mikrocontroller MIC entsprechend seiner Programmierung geschaltet und die Beleuchtung entsprechend verändert, d.h. beispielsweise die Helligkeit erhöht oder verringert. Außerdem lässt sich auf diese Weise auch ein Sleep-Modus einschalten, wie dies weiter unten noch eingehender beschrieben ist.
6 zeigt eine prinzipielle beispielhafte Schaltung mit Beleuchtungseinrichtungen in Form von Leuchtdioden (LED's) LE1, LE2, dem Mikrocontroller MIC und einer Energieversorgungseinheit in Form einer Batterie BAT.
Jede Leuchtdiode LE1, LE2 wird über einen Ausgang AU1, AU2 angesteuert, über einen Hauptschalter HS kann die Beleuchtung vollständig ein- bzw. ausgeschaltet werden (Drück- und Ziehbewegung an dem Betätigungselement EIN), wobei auch der gespeicherte Letztwert gelöscht wird, und über die Drehfunktion des Betätigungselementes EIN (Kontakte KO1, KO2, KO3) kann die Helligkeit der LED's sowie die Sleep-Funktion gesteuert werden.
Derzeit verwendete Mikrocontroller MIC verfügen über vier Ausgänge. Über jeden solchen Ausgang kann je eine LED mit Energie versorgt werden, oder bei zwei LED's wird jede LED über zwei Ausgänge angesteuert. Auch die Verwendung von nur einer LED ist möglich. Natürlich können grundsätzlich aber auch Mikrocontroller MIC mit mehr oder weniger als vier Ausgängen und einer prinzipiell beliebigen Zuordnung der Ausgänge verwendet werden. Beispielsweise ist eine Ansteuerung von verschieden farbigen Dioden möglich, oder ein Parallelbetrieb von verschieden farbigen Dioden, um Mischfarben zu erzeugen, etc.
Im Folgenden soll kurz auf mögliche Programmierungen eingegangen werden, die mit einem entsprechenden Mikrocontroller MIC realisierbar sind.
Beispiel 1
Bei einer Kontaktierung des Schleifkontaktes SCL mit dem Kontaktelement KO1 wird die Helligkeit entsprechend der einprogrammierten Steuerkurve verringert. Bei einer Kontaktierung des Kontaktelementes KO2 wird die Helligkeit entsprechend erhöht. Bei einem Zurückdrehen des Drehknopfes EIN in die Zwischenstellung, in welcher keine Kontaktierung stattfindet, verbleibt die Helligkeit in der zuletzt gewählten Einstellung.
Beispiel 1.1
Als Erweiterung kann vorgesehen sein, dass bei einem kurzen „Antippen" des Drehknopfes nach vorne oder hinten bei eingeschalteter Beleuchtung diese abgeschaltet wird, wobei der letzte Helligkeitswert in dem Mikrocontroller MIC zwischengespeichert wird („Sleep-Modus"). Bei einem neuerlichen Antippen vor oder zurück wird die Beleuchtung wieder eingeschaltet, mit dem zuletzt eingenommen, in dem Mikrocontroller MIC gespeicherten Wert der Helligkeit.
Gegenüber der in der DE 202 08 819 U1 gezeigten Lösung hat diese mit dem Mikrocontroller MIC gesteuerte Lösung den Vorteil, dass kein zusätzlicher Schalter notwendig ist, um bei einer bestimmten Helligkeit diese auf Null bzw. von Null wieder auf den zuletzt eingestellten Wert zu setzen.
Von dieser über die Programmierung des Mikrocontroller MIC gesteuerten Funktion ist die „Hauptschalterfunktion" des Drehknopfes EIN wie weiter oben beschrieben zu unterscheiden, bei der die Beleuchtung vollständig ausgeschaltet wird und auch der zuletzt gespeicherte Wert der Helligkeit nicht gespeichert bzw. aus dem Mikrocontroller MIC gelöscht wird.
Erfolgt die Kontaktierung für eine Zeitdauer Δt < t_EA, wobei t_EA eine in dem Steuerprogramm abgespeicherte Ein-/Ausschaltzeit ist, so erfolgt ein Ein-/Ausschalten der Beleuchtung wie vorstehend beschrieben. Für Δt ≥ t_EA hingegen erfolgt eine Erhöhung/Verringerung der Helligkeit entsprechend dem Steuerprogramm auf dem Mikrocontroller MIC.
Beispiel 2
Entsprechend Beispiel 1 ist vorgesehen, dass bei einem nach vorne Drehen des Drehknopfes die Helligkeit zu dem Maximalwert der Helligkeit erhöht wird, bei einem nach hinten Drehen wird diese bis auf Null reduziert.
Gemäß Beispiel 2 kann vorgesehen sein, dass bei einem nach vorne Drehen die Helligkeit bis zum Maximalwert erhöht wird, und nach Erreichen des Maximalwertes abrupt auf Null springt, um dann wieder anzusteigen. Genauso könnte vorgesehen sein, dass nach dem Erreichen des Maximalwertes die Helligkeit entsprechend der Steuerkurve wieder reduziert wird, bis dass der Nullwert erreicht wird. Ausgehend von dort wird die Helligkeit wieder erhöht etc. (Genauso könnte dies auch bei einem nach hinten Drehen realisiert sein.) Die jeweils nicht belegte Drehrichtung ist dann für eine andere Funktion oder Programmierung über das Steuerprogramm frei programmierbar, beispielsweise könnte bei Verwendung von LCD's zur Erzeugung einer Zielmarke das nach hinten Drehen für die Veränderung der Intensität der Zielmarke verwendet werden, entsprechend einer in dem Steuerprogramm zusätzlich abgespeicherten Intensitätskurve.
Beispiel 2.1
Ausgehend von Beispiel 2 kann mit einem nach vorne Tippen wie unter Beispiel 1.1 beschrieben die Beleuchtung ausgeschaltet und bei dem zuletzt gespeicherten Wert wieder eingeschaltet werden.
Bei Verwendung von mehreren LED's mit unterschiedlichen Farben kann weiters vorgesehen sein, dass bei einem Tippen mit dem Drehknopf nach Hinten unterschiedliche LED's aktiviert werden, sodass unterschiedliche Farben der Beleuchtung für unterschiedliche Einsatzzwecke realisierbar sind.
Die vorgestellten Beispiele zeigen bereits realisierte (Beispiel 1 & 1.1) sowie je nach Art des Absehens und der Beleuchtung realisierbare Steuerfunktionen mittels des Mikrocontroller MIC.
Für den Fachmann ist es allerdings klar, dass eine Reihe weiterer Programmierungen und Funktionen bei Verwendung eines Mikrocontroller MIC einfach möglich sind.
Außerdem sei hier nochmals erwähnt, dass grundsätzlich auch beispielsweise nur die Variation der Intensität der Zielmarke ebenfalls möglich ist und vom Schutzumfang der Ansprüche mit umfasst ist.
In 7 ist ein Beispiel für eine in einem Steuerprogramm vorgesehene Steuerkurve für die Beleuchtungsstärke dargestellt. Dabei ist die Beleuchtungsstärke L als Funktion der Einschaltzeit t, d.h. der Zeit, für die der Schleifkontakt SCL eines der Kontaktelemente KO1, KO2 kontaktiert, dargestellt. Wird ausgehend von einer bestimmten Beleuchtungsstärke der Kontakt für eine bestimmte Zeit geschlossen, so folgt der Helligkeitsverlauf der gezeigten, in dem Steuerprogramm abgespeicherten Steuerkurve.
Die in 7 gezeigte Steuerkurve zeigt eine Steuerkurve für den kombinierten Nacht- und Tagbetrieb. Im ersten Abschnitt NA, welcher den Nachtbetrieb darstellt, weist die Kurve eine geringe Steigung auf, d.h. die Beleuchtungsstärke nimmt bei zunehmender Einschaltzeit nur langsam zu. Im zweiten Bereich (Tagbetrieb) TA verläuft die Kurve wesentlich steiler, die Helligkeit kann bei kürzerer Einschaltzeit wesentlich rascher erhöht/verringert werden.
Grundsätzlich kann die Steuerkurve auch lediglich einen dieser beiden Bereiche umfassen, je nach Einsatzgebiet des Fernrohres. Die Kurven müssen auch nicht wie dargestellt einen linearen Verlauf aufweisen, sondern können beispielsweise auch exponentiell etc. sein. Auf diese Weise ist eine optimale Anpassung an die verschiedensten Einsatzgebiete und sogar auf einzelne Benutzer nach persönlichem Geschmack möglich.
8 zeigt einen weiteren kombinierten Verlauf entsprechend 7, mit dem Unterschied, dass hier der Übergang vom Tag- zum Nachtbetrieb und umgekehrt durch ein Blinken angezeigt wird (Übergangsbereich ÜA). Dies hat den Vorteil, dass der Benutzer davon informiert wird, dass er nun entsprechend kürzer oder länger schalten muss, was aus dem Grund günstig ist, da das Auge eine gewisse Adaptionszeit benötigt, um sich an die verschiedenen Beleuchtungsstärken anzupassen, und ansonsten beim Übergang vom Tag zum Nachtbetrieb der Benutzer die Beleuchtungsstärke im Nachtbetrieb zu rasch reduziert und dann die Zielmarke kaum noch wahrnehmen kann.
Entsprechende Steuerkurven können auch für die Intensitätssteuerung der Zielmarke beispielsweise bei LCD-Zielmarken vorgesehen sein.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist, dass grundsätzlich der Mikrocontroller MIC mit beliebigen solcher Steuerkurven programmiert werden kann, und dass diese Programmierung und somit die Steuerung von der Hardware völlig unabhängig ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass bei gewünschter Änderung der Steuerkurve oder überhaupt der Funktionen betreffend die Steuerung der Helligkeit/Intensität nicht der Neukauf eines Zielfernrohres oder zumindest der Tausch der Hardware für die Steuerung der Beleuchtungsstärke/Intensität notwendig ist, sondern dass lediglich der Mikrocontroller MIC neu zu programmieren ist, was einfach vom Hersteller oder entsprechenden Servicecentern durchgeführt werden kann.
Derzeit am häufigsten zur Beleuchtung einer Zielmarke werden Leuchtdioden verwendet. Diese weisen den Nachteil auf, dass unterhalb einer bestimmten „Durchbruchspannung" die Diode nicht leuchtet, somit insbesondere im Nachtbetrieb eine gewisse Helligkeit nicht unterschritten werden kann.
Mit der vorliegenden Erfindung kann dieser Nachteil dadurch behoben werden, dass der Mikrocontroller MIC die Leuchtdioden über eine Pulsweitenmodulation (PWM) steuert. Insbesondere werden im Nachtbetrieb die Leuchtdioden über eine Frequenzmodulation gesteuert, wie dies im oberen Bereich der 9 dargestellt ist. Dabei wird an die Diode eine über der Durchbruchsspannung liegende Spannung U_D angelegt. Dabei wird die Spannung U_D allerdings nur für einen Impuls konstanter Zeitdauer Δt_D angelegt und dann für eine bestimmte Dauer Δt_X ausgeschaltet, d.h. die Spannung wird auf Null gesetzt. Nach Ablauf von Δt_X folgt der nächste Impuls Δt_D usw. Dadurch wird ein Flackern der Helligkeit erzeugt, das allerdings vom menschlichen Auge bei entsprechend gewählter Frequenz nicht wahrgenommen werden kann. Dabei ist Δt_D immer zeitlich konstant, und durch Variieren der Ausschaltdauer Δt_X kann nun entsprechend die Helligkeit verändert werden. Bei einer Zunahme von Δt_X wird die Helligkeit geringer, bei kürzerem Δt_X wird die Helligkeit größer.
In 9 sind dazu vier verschiedene Spannungsverläufe mit unterschiedlichen Spannungsimpuls-Abständen Δt_X gezeigt.
Im unteren Bereich der 9 ist noch eine Ansteuerung der Dioden im Tagbetrieb dargestellt. Hier wird eine sogenannte Pulspausenmodulation durchgeführt, d.h. hier wird die Dauer Δt_Z zwischen zwei Impulsen konstant gehalten, innerhalb dieser Zeitspanne variieren allerdings die Einschaltzeit Δt_EIN und die Ausschaltzeit Δt_AUS, wobei Δt_EIN + Δt_AUS = konstant gilt.
Die Frequenzmodulation erlaubt eine wesentlich feinere Abstimmung des Anstieges der Helligkeit als eine Pulspausenmodulation.
Da ein sanfter Anstieg der Beleuchtungsstärke allerdings nur im Nachtbetrieb von Bedeutung ist, wird die Frequenzmodulation nur in diesem Betriebsmodus verwendet, während für den Tagbetrieb Pulspausenmodulation verwendet wird.

Claims

Zielfernrohr mit einer hinsichtlich optisch-visueller Parameter steuerbaren Zielmarke, wobei zur Steuerung der Parameter eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, wobei die Steuereinrichtung eine digitale, programmierbare Schaltung ist, und wobei die Schaltung mittels eines Betätigungselementes (EIN) schaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die digitale, programmierbare Schaltung mit zumindest einem Steuerprogramm programmiert ist, welches Anweisungen zur Variierung der optisch-visuellen Parameter enthält, und das Betätigungselement (EIN) ausgehend von einer Zwischenstellung zwischen zwei Schaltstellungen bewegbar ist, wobei in einer ersten Schaltstellung eine Erhöhung der Beleuchtungsstärke/Leuchtstärke bzw. Intensität entsprechend dem Steuerprogramm in der Schaltung und in der zweiten Schaltstellung eine Verringerung der Beleuchtungsstärke/Leuchtstärke bzw. Intensität entsprechend dem Steuerprogramm in der Schaltung erfolgt, und in der Zwischenstellung der zuletzt eingestellte Wert der Beleuchtungsstärke/ Leuchtstärke bzw. Intensität eingestellt bleibt.
Zielfernrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement gegen Federkraft in eine Schaltstellung bewegbar, etwa verdrehbar ist.
Zielfernrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Steuerprogramm derart programmiert ist, dass bei einem Übergang vom Tag- zum Nachtbetrieb und/oder umgekehrt die Zielmarke blinkt.
Zielfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (EIN) ein Drehelement ist, welches zwischen den Schaltstellungen um eine Achse verdrehbar ist.
Zielfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass entsprechend dem Steuerprogramm bei einem Verweilen der Betätigungseinrichtung (EIN) für eine Zeitdauer größer einer vorgebbaren Mindestdauer in der ersten/zweiten Schaltstellung die Beleuchtungsstärke/Leuchtstärke für die Verweildauer entsprechend dem Steuerprogramm erhöht/verringert wird.
Zielfernrohr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass entsprechend dem Steuerprogramm bei einem Verweilen der Betätigungseinrichtung (EIN) für eine Zeitdauer kleiner oder gleich einer vorgebbaren Mindestdauer in der ersten/zweiten Schaltstellung entweder a) bei beleuchteter/leuchtender Zielmarke die Beleuchtung ausgeschaltet und der letzte Wert der Beleuchtungsstärke/Leuchtstärke in der digitalen, programmierbaren Schaltung gespeichert wird, oder b) bei nicht beleuchteter/leuchtender Zielmarke die Beleuchtung eingeschaltet wird, wobei die Beleuchtungsstärke/Leuchtstärke den zuletzt eingenommenen, in der digitalen, programmierbaren Schaltung abgespeicherten Wert annimmt.
Zielfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (EIN) normal zu seiner Drehachse, welche beispielsweise normal auf die optische Achse des Fernrohres steht, zwischen einer inneren und einer äußeren Position verschiebbar ist, wobei in der inneren Position die digitale, programmierbare Schaltung die Beleuchtung ausschält und einen gespeicherten Letztwert der Beleuchtungsstärke/ Leuchtstärke löscht, und in einer äußeren Position die Beleuchtung eingeschaltet ist, wobei die Beleuchtungsstärke/Leuchtstärke den Wert Null aufweist.
Zielfernrohr nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der äußeren Position des Betätigungselementes ein farbiger Ring sichtbar ist.
Zielfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zielmarke mittels einer Beleuchtungseinrichtung beleuchtbar ist, wobei die Beleuchtungseinrichtung zumindest eine Leuchtdiode (LE1, LE2) umfasst, und die digitale, programmierbare Schaltung die Beleuchtungseinrichtung mit einem gepulsten Signal ansteuert.
Zielfernrohr nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung den zeitlichen Verlauf der Signalimpulse zur Variation der Beleuchtungsstärke mittels einer Pulsweitenmodulation (PWM) in Form einer Frequenzmodulation und/oder Pulspausenmodulation verändert.
Zielfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die digitale, programmierbare Schaltung einen Mikrocontroller (MIC) enthält.
Zielfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zielmarke beleuchtbar oder selbstleuchtend ist, und die digitale, programmierbare Schaltung zur Steuerung des optisch-visuellen Parameters der Beleuchtungsstärke/Leuchtstärke der Zielmarke eingerichtet ist.
Zielfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zielmarke hinsichtlich des optisch-visuellen Parameters der Intensität veränderbar ist und die digitale programmierbare Schaltung zur Steuerung der Intensität der Zielmarke eingerichtet ist.