DE2413891A1

DE2413891A1 - Optisches zielgeraet mit einer vorrichtung zur erzeugung einer zielmarke

Info

Publication number: DE2413891A1
Application number: DE2413891A
Authority: DE
Inventors: John Arne Ingemund Ekstrand
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-03-26
Filing date: 1974-03-22
Publication date: 1974-11-28
Also published as: DE2462506B2; HK38477A; US3942901A; CA994136A; CH576617A5; ES424612A1; DE2413891B2; DE2413891C3; DE2462506C3; SE371491B; BR7309261D0; GB1456333A; FR2223715B1; BE812779A; JPS5438905B2; JPS5027553A; FR2223715A1; AU6712674A; DE2462506A1

Description

DIPL.-ΙΝβ. H. STEHMANN «s Nürnberg 2

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DIPL-PHYS. DR. K. SCHWEINZER telefon: o-ii^or*

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DIPL.-INQ. DR. M. RAU telexos-2ji35

PATENTANWÄLTE Z41vQ91 BANKKONTEN:

DEUTSCHE BANK AC. NÜRNBERG BLZ 76070012 KONTO NR. 54116*

John Arne Ingemund Ekstrand, Drottninggatan Postscheckkonto: nornberg «/oai-ss? 72 A, 252 21 HELSINGBORG, Schweden Nürnberg, 2.1.3.1974

Optisches Zielgerät mit einer Vorrichtung zur Erzeugung einer 2iel-

- marke.

Die Erfindung betrifft ein optisches Zielgerät mit einem halbdurchsichtigen, konkaven Spiegel und einer Lichtquelle, die derart angeordnet ist, daß der Spiegel dem Auge des Beobachters ein als Zielmarke dienendes Bild der Lichtquelle gibt.

Bei einem durch die französische Patentschrift 1 126 409 bekannten Gerät dieser Art wird als Lichtquelle ein fluoreszierender Stab aus Glas oder Kunststoff benutzt, dessen Umfang vom Licht der Umgebung oder vom Licht einer Hilfslichtquelle beleuchtet wird und durch sein eines, gegen den Spiegel gerichtetes Ende Licht aussendet. Die beiden Enden des Stabes sind versilbert oder anderswie gegen Lichtaustritt verschlossen, mit Ausnahme einer Durchbrechung in Form eines in der Silberschicht vorgesehenen Strichkreuzes an dem gegen den Spiegel gerichteten Ende des Stabes, welcher im Verhältnis zum. Spiegel derart einstellbar ist,-daß das Strichkreuz in den Fokus der konkaven Spiegelfläche verlegt werden kann.

Diese Vorrichtung soll es dem Schützen ermöglichen, das Spiegelbild der Lichtquelle als eine in großem Abstand vor dem Spiegel liegende Zielmarke aufzufassen. Ferner soll der Schütze das Auge innerhalb einer dem Spiegelfeld entsprechenden Zone, bewegen können, ohne daß zwischen dem Bild des Strichkreuzes und dem Zielfeld ■ Parallaxfehler entstehen, wodurch es möglich wird, zwischen dem Auge und dem Ziel ein kleines Filter anzubringen, und das Ziel wahlfreu entweder durch das Filter oder direkt oberhalb oder unterhalb des Filters zu betrachten oder anzuvisieren.

Um Paraliaxfehler oder Doppelbilder zu vermeiden, soll die reflektierte Lichtquelle ein Punkt oder eine Fläche sein" (ein-: oder zweidimensional), d.h. alles Licht soll erscheinen, als ob es vom Strichkreuz käme. Dies ist jedoch bei dem bekannten Gerät nicht der Fall, denn das vom Strichkreuz ausgesandte Licht scheint nicht von einer und derselben Ebene, d.h. der Ebene des Strichkreuzes, zu kommen, sondern auch vom hinteren Ende des Stabes und von

For das Auftragsverhältnis gilt die Gebührenordnung der Deutschen Patentanwaltskammer. - Gerichtsstand für Leistung und Zahlung: Nürnberg. Gespräche am Fernsprecher haben kolne rechtsverbindliche Wirkung.

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mehreren Punkten im Stab selbst. Auch ist der Stab nicht totalreflektierend, denn alle Lichtstrahlen im Stab, die auf die Umfangfläche des Stabes in Winkeln ausserhalb totaler innerer Reflexion fallen, werden mit geschwächtem Licht vom Stab ausgesandt.

Dieses bekannte Gerät ist also mit zwei wesentlichen Nachteilen behaftet: erstens scheint das Licht vom Strichkreuz nicht in seiner Gesamtheit von der Ebene des Strichkreuzes zu kommen, und zweitens ist der Lichtverlust und somit die Lichtschwächung im Stab verhältnismässig gross.' Steht der Schütze z.B. im Schatten und visiert ein in der Sonne liegendes Ziel an, so bekommt er keine Zielmarke.

Weitere Nachteile sind, dass die .Länge des optischen Systems verhältnismässig gross wird, da sie auch die gesamte Länge des Glasstabes umfasst, und dass der Glasstab nur als Teil der eigentliehen Lichtquelle ausgenutzt wird.

Die Erfindung bezweckt, ein optisches Zielgerät zu schaffen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Linseneinrichtung mit der konkaven Spiegelfläche und die Lichtquelle derart im Verhältnis zueinander angeordnet sind, dass die Visierlinie und die Hauptachse der Lichtstrahlen von der Lichtquelle zur Linseneinrichtung einen spitzen Winkel bilden, dessen Spitze im wesentlichen auf der halbdurchsichtigen Spiegelfläche liegt, und dass die Lichtquelle mit ihrem Mittelpunkt auf einer sich längs der Visierlinie und der geneinsamen optischen Achse des Linsensystems/der Spiegelfläche erstreckenden Ebene und im wesentlichen auf einer senkrecht zur Visierlinie verlegten Ebene durch den Fokus der Spiegelfläche angeordnet ist. Diese Vorrichtung bietet viele Vorteile, u.a. die Verbesserung, dass das im Spiegel betrachtete Licht von einer einzigen Ebene zu kommen scheint, wodurch das Bild der Lichtquelle, welches in grossem Abstand vor dem Spiegel zu liegen scheint, besser als bei dem oben beschriebenen Gerät konzentriert werden kann.

Durch Verwendung einer Lichtquelle mit verstellbarer Lichtstärke kann die Lichtstärke der Zielmarke nach Bedarf geändert werden. Falls das Auge im Verhältnis zu einer Visieröffnung des Geräts bewegt wird, so wird zwar die Visierlinie versetzt, aber diese Versetzung muss sich im Rahmen der Grosse der Visieröffnung halten und wird deshalb nicht gross. Wichtig ist, dass ein solches Versetzen der Visierlinie nicht die gegebenen optischen Bedingungen

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ändert (die Verhältnisse zwischen den angegebenen optischen Grossen), und eine Augenbewegung im Verhältnis zur Visieröffnung des. Geräts wird deshalb einen Visierfehler auf ein Mindestmass redu- ■. zieren, vorausgesetzt, dass die Zielmarke wahrnehmbar ist.

Beim erfindungsgemässen Gerät kann das Aufstellen der gegebenen optischen Bedingungen innerhalb der bei einem Zielgerät von kleinen Aussenabmessungen zur Verfugung stehenden, engen Grenzen erleichtert werden, indem die Linseneinrichtung mit der Spiegelfläche in einem Winkel im Verhältnis zur Visierlinie geneigt wird.

Die Linseneinrichtung kann vorteilhafterweise eine Form haben, welche erzielt wird, wenn die Linse oder jede Linse asymmetrisch aus einer gedachten symmetrischen Linse geschnitten gedacht ist, d.h. derart, dass der optische Mittelpunkt der gedachten symmetrischen Linse in bezug auf die fertige Linseneinrichtung im Ver-' hältnis zur Visierlinie in Richtung gegen die Umfangskante der Linse oder sogar derart versetzt ist, dass er ausserhalb dieses ümfangs liegt. Bei einer solchen Ausführungsform können die Neigung und Form der Linse zusammen die geringen optischen Verzerrungswirkungen beseitigen, die sie je für sich verursachen können.

Um eine gewisse Bildstörung infolge von Brechungen in den beiden Seiten der Linse (Doppelbild) bei kleiner Brennweite zu beseitigen, besteht die Linseneinrichtung in einer bevorzugten Ausfuhrungsform aus einem Körper aus Glas oder äquivalentem optischem Material oder umfasst einen solchen Körper, welcher sich bis zur Lichtquelle erstreckt.

In einer besonders einfachen und robusten Ausführungsform, die bei sehr geringen Anforderungen an die Lichtstärke und bei zweckdienlicher Form der lichtbrechenden Flächen der Linse zu einem ausgezeichneten Ergebnis führt, besteht die Linseneinrichtung aus einem Körper aus Glas oder äquivalentem optischem Material, welcher Körper sich bis zur Lichtquelle erstreckt. In dieser Ausführungsform besitzt also das erfindungsgemässe Zielgerät einen an seinem Umfang abgeschirmten monolithischen oder zusammengesetzten Körper aus Glas oder optisch äquivalentem Material, welcher an seinem vorderen Ende eine dem hinteren Ende des Körpers zugewandte, konkave Brechungsfläche hat," die eine halbdurchsichtige,

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konkave Spiegelfläche bildet, wobei die Lichtquelle im Anschluss an den Körper an einer Lichteintrittsfläche angebracht ist, die am hinteren Ende des Körpers oder zwischen diesem Ende und der Spiegelfläche liegt, und zwar seitlich und im Abstand von einer Visierlinie, die sich durch den Körper hindurch vom hinteren zum vorderen Ende des Körpers durch die Spiegelfläche erstreckt.

Erfindungsgemäss wird hierdurch eine innere Totalreflexion von Licht einer Lichtquelle in wirksamer Weise mit möglichst geringen Lichtverlusten ausgenutzt, Bildstörungen werden reduziert, indem ein Strahlengang in der Luft zwischen der Linse/dem Spiegel und der Lichtquelle vermieden wird. Die Lichtquelle kann in die eigentliche Linse eingebaut sein.

. Im einfachsten Falle findet der Strahlengang im optischen System in einem und demselben Mittel statt, d.h. durch einen Körper aus einheitlichem Material, wie Glas oder äquivalentem Kunststoff. Es ist jedoch auch möglich/ den Körper aus zwei oder mehreren Stücken zu konstruieren, die gemäss einer der in der Optik bekannten Methoden miteinander verbunden werden. Im letzteren Falle kann der Körper aus einem Glasstab und einer am einen oder beiden Enden des Stabes befestigten, geschliffenen Linse bestehen.

Durch die unbedeutenden Lichtverluste bei einem in dieser Weise angeordneten optischen System (innere Totalreflexion) ist es möglich, verhältnismässig lichtschwache Lichtquellen zu gebrauchen, was lange Lebenslänge der benutzten Energiequellen (im allgemeinen Batterien) bedeutet, und beim Zielgerät gemäss der Erfindung kann als Lichtquelle mit grossem Vorteil sog. Betalicht der für Nachtzielgeräte benutzten Art verwendet werden. Ein solches Betalicht besteht aus einer Glaskapsel, die innen mit z.B. Phosphor beschichtet und mit einem aktivierenden Gas, wie Tritiumgas, gefüllt ist. Tritium ist ein Wasserstoffisotop und sendet Betateilchen (Elektronen) aus, welche beim Aufprallen auf Phosphor verursachen, dass der Phosphor Licht von der für Phosphor charakteristischen Farbe aussendet. Diese Lichtquellen senden keine schädliche Strahlung aus, und können ausserdem gegen Stösse und Erschütterungen gesichert und gegen äussere Beschädigung völlig geschützt werden. Ferner können sie sehr klein gehalten werden, beispielsweise mit Durchmessern von etwa 1/2 mm und höher, und in Längen von etwa 5 mm und höher, abhängig von der erwünschten Lichtstärke.

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In normalen Fällen kann das optische System derart angeordnet sein, dass es weder vergrössert noch verkleinert, aber die Erfindung ermöglicht auch eine solche Anordnung des optischen Systems, dass es eine Vergrösserung gewährleistet und somit ein Zielfernrohr ersetzen kann.

Falls die Linseneinrichtung ein System aus zwei zusammengesetzten Linsen umfasst, wo die halbdurchsichtige Spiegelfläche zwischen den beiden Linsen liegt, ist die hintere Linse vorzugsweise derart angeordnet, dass sie sphärische Aberration von der halbdurchsichtigen Spiegelfläche beseitigt, während die vordere Linse derart ausgebildet ist, dass das Linsensystem nullbrechend ist.

Bei Schiesswettkämpfen, beispielsweise mit der Luftpistole, die in einem bestimmten Abstand (10 m) abgehalten werden, kann man bei Verlegung der Lichtquelle im Fokus solche Fehler vermeiden, die durch Parallelbewegungen der Zielmarke bei Bewegung des Auges entstehen, indem man die Lichtquelle näher an den Spiegel verlegt, d.h. innerhalb des Fokus, in Proportion zu dem kurzer werdenden Zielabstand; Die Zielmarke wird dabei völlig unbeweglich am Ziel liegen, auch falls der Schütze sein Auge wesentlich bewegen sollte.

Indem man die Lichtquelle in einer solchen Weise anbringt, dass das gegen den Spiegel gerichtete Licht von einem einzigen Punkt oder einer einzigen Fläche zu kommen scheint, lässt sich die richtige Anbringung der Lichtquelle im oder im Verhältnis zum Fokus des Spiegels leicht bestimmen, da das theoretische Zentrum der Lichtquelle mit dem Zentrum der lichtaussendenden Fläche übereinstimmt.

Das erfindungsgemässe Zielgerät benutzt als Lichtquelle vorzugsweise eine batteriegespeiste Lichtdiode. Lichtquellen dieser Art sind in allen Fachgeschäften in verschiedenen Grossen und für verschiedene Lichtstärken zu haben. Eine batteriegespeiste Lichtdiode für das erfindungsgemässe Zielgerät braucht keine grosse Lichtstärke aufzuweisen und kann während verhältnismässig langer Zeit von einer kleinen Batterie gespeist.werden. Statt einer Lichtdiode können natürlich auch andere Lichtquellen benutzt werden, aber gemäss einer vorteilhaften Alternative besteht die Lichtquelle aus einer Kapsel, die ein Betateilchen aussendendes Mittel und ein Substanz enthält, welche die Betateilchen empfängt und von diesen zum Aussenden von Licht aktiviert wird, wobei das ge-

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nannte Mittel vorzugsweise Tritiumgas und die genannte Substanz Phosphor ist. Es kann auch vorteilhaft sein, eine Lichtquelle einer gewissen Laserwirkung vorzusehen, welche im wesentlichen parallele Lichtstrahlen aussendet.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die beiden Linsen der Linseneinrichtung und- die Spiegelfläche zwischen diesen Linsen derart ausgebildet sind, dass die optische Achse des Systems im Verhältnis zur Visierlinie des Geräts in derselben Richtung wie die Lichtquelle im Verhältnis zur Visierlinie versetzt ist, wobei die Lichtquelle vorzugsweise zwischen der genannten optischen Achse und der Visierlinie liegt.

Bei dieser Ausführungsform oder einer Abänderung davon bildet das aus zwei Linsen und einer dazwischenliegenden, halbdurchsichtigen Spiegelfläche bestehende System eine zusammengesetzte Einheit, die derart im Verhältnis zur Visierlinie angebracht ist, dass die optische Achse der Einheit im Verhältnis zur Visierlinie einen Winkel bildet, und dass die ümfangskante der Einheit zylindrisch und zu der optischen Achse der Einheit konzentrisch ist, welche die Visierlinie auf der Spiegelfläche schneidet und zu einer Tangente dieser Fläche im Schnittpunkt senkrecht ist, wodurch die Einheit trotz einer ev. Drehung derselben in einer zylindrischen Fassungsfläche um die Kantenfläche der Einheit ihre optische Achse in unveränderter Lage und unverändertem Winkel im Verhältnis zur Visierlinie, zur Lichtquelle und zum Fokus behält.

Die Erfindung ist nun anhand der Zeichnung im folgenden näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines in ein Rohr eingebauten Zielgeräts gemäss der Erfindung,

Fig. 2 in grösserem Massstab einen Längsschnitt der Lichtquelle beim Zielgerät gemäss Fig. 1,

- Fig. 3 in schematicher Seitenansicht den lichtdurchlässigen Körper, welcher sowohl das Lichtdurchlassmittel als auch den Spiegel/die Linse beim erfindungsgemässen Zielgerät bildet,

Fig. 4 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 3 eines Körpers zusammengesetzter Ausführung,

Fig. 5 eine mögliche Querschnittsform des Körpers in Höhe der Lichtquelle,

Fig. 6 eine Abänderung der in Fig. 1, 3 und 4 veranschaulichten

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Linsensysteme,

Fig. 7 eine Vereinfachung des in Fig. 6 veranschaulichten Linsensystems, und

Fig. 8 eine bevorzugte Ausführungsform der Linseneinfassung in einem Sitz und eine bevorzugte Anordnung der Achsen des optischen Systems und der Lichtquelle im Verhältnis zueinander.

Die Hauptteile des in Fig. 1 gezeigten Zielgeräts sind eine Linse 1 und eine Lichtquelle 2 in einem Rohr 3. Die Linse 1 besteht aus einem zylinder- oder stabförmigen Körper aus gewöhnlichem .Linsenglas, Plexiglas oder äquivalentem Material. Ihre vordere Stirnfläche 4 ist konvex und ihre hintere Stirnfläche 5 konkav. Die Linie von der konkaven Stirnfläche 4 durch den Kreuzungspunkt mit einer Visierlinie S durch die Linse vom hinteren Ende des Rohres 3 bei 6, welche Visierlinie zur Längsachse der Linse parallel ist, erstreckt sich durch die Lichtquelle 2, die in einer Ausnehmung im hinteren Endteil der Linse nahe deren Umfangfläche eingesetzt ist. Die Linse 1 ist zusammen mit der Lichtquelle 2 mittels Gummielemente 7, 8 einstellbar und elastisch im Rohr 3 aufgehängt. Von diesem Gummielementen hat das eine die Form einer konischen Gummihülse 7, die an ihrem inneren, schmalen Ende mittels eines Ringes 9 um die Linse 1 fixiert und an ihrem Aussenende an der Innenseite des Rohres 3 nahe dessen Aussenende befestigt ist. Das andere Gummielement 8 hat die Form einer Scheibe, die an ihrem Innenumfang mittels eines Ringes 19 um die Linse 1 nahe deren hinterem Ende festgespannt ist, wobei der äussere Rand des Ringes an der Innenseite der Linse befestigt ist. In einen an der Rohrwand vorgesehenen Halter 11 ist eine Stellschraube 12 eingeschraubt, die sich mit ihrem inneren Ende gegen eine Schulter · an der Umfangfläche der Linse an einem Punkt vor dem Mittelpunkt der Linse abstützt. Mittels der Schraube 12 kann der Stab in der Ebene der Fig. 1 geschwenkt werden. Eine ähnliche Stellschraube 12 * kann in einer um 90° im Verhältnis zur Stellschruabe 12 versetzten Lage zur Einstellung des vorderen Endes der Linse 1 in einer zur Ebene der Fig. 1 senkrechten Längsachsenebene angebracht sein. Die Visieröffnung 6 am hinteren Ende des Rohres 3 kann in jeder beliebigen Weise angebracht sein, beispielsweise als trichterförmige Mündung, wie bei einem Zielfernrohr. Das Rohr 3 ist"am äusseren Ende vorzugsweise mittels einer Glasscheibe 13

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verschlossen. Gegebenenfalls kann die Glasscheibe 13 durch ein Okular ersetzt werden, wobei das Rohrende 6 verstellbar sein kann.

Wie erwähnt, ist das äussere Ende 4 des Stabes 1 aussen konvex, und die als Spiegel dienende Fläche 4' wird dann konkav. Wie ersichtlich, bildet die von der Spiegelfläche ausgehende Achse R einen Winkel mit der Visierlinie S durch das Rohr 3, wobei der Fokus der Spiegelfläche am unteren Rand des hinteren Endes der Linse 1 liegt, beispielsweise etwas ausserhalb desjenigen Punktes, wo die Lichtquelle angebracht ist. Falls der Krümmungshalbmesser der hinteren, konkaven Stirnfläche 5 der Linse 1 grosser ist als die Fläche 4, erhält man eine Vergrösserung. Die optische Achse der Fläche 5 ist zur Achse R parallel, und der Umfang der Linse ist entweder mattiert oder mit einem lichtundurchlässigen Belag 14 zweckdienlicher Art versehen.

Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, wird das Licht für die Lichtquelle bei dem in Fig. 1 gezeigten Zielgerät von einer kleinen Lampe 15 geliefert, deren Glühdraht 16 an eine Batterie 17 (siehe Fig. 1) angeschlossen ist und die in einem Glasbett, beispielsweise aus Acrylglas 18, eingeschlossen ist, welches in eine Messinghülse 19 eingebettet ist. Das vordere Ende der Messinghülse hat ein Loch, das mit Glas gefüllt ist, welches einen Pfropfen 20 mit mattierter Aussenseite bildet. Das äussere Ende des Glaspfropfens 20 bildet somit eine matt leuchtende Fläche, die gegen den von der Visierlinie S durchlaufenen Punkt der Spiegelfläche 4' der Linse 1 gerichtet ist. Hierdurch erhält man einen von einer einzigen Fläche kommenden Lichtfleck. Der vordere Endteil der Messinghülse 19 ist vorzugsweise in der aus Fig. 1 ersichtlichen und in Fig. 3 schematisch gezeigten Weise in einer Ausnehmung im hinteren Ende des Stabes 1 angebracht, kann aber auch am Aussenrand des hinteren Endes der Linse 1 vorgesehen werden.

Es ist auch möglich, in oder nahe dem hinteren Ende der Linse 1 eine Ausnehmung vorzusehen, die an den Seiten 21 (Fig. 3) abgeschirmt ist, und deren dem Mittelpunkt der Spiegelfläche 4' (welcher von der Linie S¹ in Fig. 1 geschnitten wird) zugekehrte Bodenfläche mattiert ist und in Zusammenwirkung mit einer Lampe 15, die in der Ausnehmung angebracht ist oder ihr Licht in sie hinein^sendet, die Lichtquelle 2 bildet.

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Die Linse 1 kann geschliffen sein, so dass sie weder vergrössernde noch verkleinernde Eigenschaften hat. Falls aber eine Vergrösserving erwünscht ist (oder eine Verkleinerung, was jedoch weniger wahrscheinlich ist), kann dies durch zweckdienliches Schleifen der Flächen 4, 5 leicht bewirkt werden. Die erwünschten optischen Eigenschaften können durch Schleifen der Enden eines Glas- oder Kunststoffstabes zweckdienlichen Querschnitts und Länge erreicht werden, oder auch durch Verwendung einer Kombination von zusammengesetzten Linsen, beispielsweise zwei Linsen 22, 23 an den Enden eines Kunststoff- oder Glasstabes I¹ (Fig. 4).

Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform kann der Stab I¹ beispielsweise aus Linsenglas oder Plexiglas bestehen und kann gerade oder schräg plangeschliffene Enden 24 besitzen. Die vordere Linse 22 ist in dem gezeigten Falle eine plankonvexe Linse und die hintere Linse 23 eine plankonkave Linse. Die Spiegelfläche ist in diesem Falle von der- Rückseite 4' der konvexen Fläche 4 der plankonvexen Linse 22 gebildet. Die Lampe 15 kann in oder an der hinteren Linse 23 nahe dem Umfang angebracht sein oder sich mit dem vorderen Ende durch diese hindurch bis zum hinteren Ende 25 des Stabes I¹ erstrecken, d.h. derjenigen Fläche, die hier in ihrer Eigenschaft als lichtaussendende Fläche als die Lichtquelle 2 bezeichnet worden ist.

Falls eine Änderung der Anbringung der Lichtquelle 2 im Verhältnis zum Fokus der Spiegelfläche 4¹ erwünscht ist, kann die Lichtquelle (beispielsweise die Lichtquelle in Fig. 2) in die erwünschten Lagen längs der Achse R des Spiegels bewegbar und einstellbar angeordnet sein.

Es sei betont, dass die Linse 1 nicht kreisförmig zylindrisch sein braucht. Sie kann beispielsweise eine konische Form kreisförmigen Querschnitts oder jede andere geeignete Form aufweisen, um mehr Platz für die Lichtquelle zu schaffen, beispielsweise die in Fig. 5 gezeigte birnenartige Querschnittsform. Ferner kann der Stab I¹ mit Linsen jeder geeigneten Ausführungsform kombiniert werden, um die erwünschten, optischen Eigenschaften zu erzielen. Die Kombination eines Körpers aus Glas oder äquivalentem Material, wie der Stab 1» in'. ILg. 4, und Linsen wie 22, 23, kann gemäss bekannten optischen Methoden ausgeführt werden, um Störungserscheinungen und Brechungsfehler zu vermeiden. Für das Fixieren

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einer Linse am Ende des Stabes I¹ kann man mit Vorteil Kanadabalsam (ein Harzbindemittel) gebrauchen, das die bekannte Eigenschaft besitzt, dass es gut eingeschliffene Linsenflächen verbindet, ohne Reflexionen hervorzurufen;

Die erfindungsgemässe Vorrichtung benutzt einen Stab (einfach oder zusammengesetzt) aus Glas oder äquivalentem Werkstoff sowohl als Spiegel wie auch als Strahlenbahn für das Licht und in gewissen Fällen auch als Vergrösserungslinse. Der Umfang des Stabes ist mattiert oder anderswie abgeschirmt, und das durch das hintere Ende des Stabes eindringende Licht ist beim Einbau gemäss Fig. 1 gering im Verhältnis zum Licht der Lichtquelle 2 und ausserstande, die Zielmarke, d.h. "das sich vor dem Zielgerät befindende Bild der Lichtquelle, unscharf zu machen.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich, kann der Stab 1 oder 1' mit einem zusammengesetzten Linsensystem kombiniert oder durch, ein solches ersetzt werden, welches aus zwei zusammengesetzten, beispielsweise verklebten Linsen 4, 5 besteht, wobei die Grenzschicht zwischen den Linsen als halbdurchsichtiger Spiegel für das von der Lichtquelle kommende Licht dient. Dies kann dadurch erzielt werden, dass man Linsen 4a, 4b mit verschiedenen Brechungsindizes oder eine reflektierende Schicht zwischen den Linsen gebraucht. Ein gemäss diesem Prinzip aufgebautes Linsensystem ist weder vergrössernd nocht verkleinernd. Die eine Linse 4a ist zur Beseitigung sphärischer Aberration von der reflektierenden Fläche 4' zwischen den beiden Linsen 4a, 4b ausgebildet, während die andere Linse 4b derart ausgebildet ist, dass das Linsensystem 4a, 4b nullbrechend wird (weder vergrössernd noch verkleinernd) und dadurch die erforderliche Abweichung der Linse 4a von der Nullbrechung ausgleicht, die für die Aberrationsberichtigung erforderlich ist. Der Strahlengang im Stab 1" von der Lichtquelle ist auch hier von Vorteil, obgleich er für das Zustandebringen eines absolut parallaxfreien Linsensy.stems, das eine Augenbewegung ohne Zielfehler gestattet, nicht unbedingt erforderlich ist.

In diesem Falle kann der Stab 1" fortgelassen werden, und seine Funktion wird dann von der Linse 4a übernommen.

In einer weiteren Abänderung kann jedoch die Linse 4a fortgelassen werden, und dann wird der Stab 1" zur Beseitigung sphärischer Aberration von uex reflektierenden Fläche 4* zwischen der Linse 4b und der vom Stab 1" gebildeten Linse in Fig. 1 ausge-

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bildet. Auch in diesem Falle ist die Linse 4b derart ausgebildet, dass das Linsensystem 4b, 1" nullbrechend ist, beispielsweise" derart, dass die Linse 4b die erforderliche Abweichung der Linse 1" von der Nullbrechung ausgleicht.

In Fig. 6 (wie auch in Fig. 1) ist die Lichtquelle 15 derart angebracht, dass sich die lichtaussendende Fläche 2 im Fokus der halbdurchsichtigen Spiegelfläche 4¹ befindet, und derart, dass die optische Achse R der lichtaussendenden Fläche 2 zwischen der Visierlinie S und einer Linie zwischen der Lichtfläche 2 und dem Mittelpunkt C des Linsensystems 4a, 4b liegt? dieser Punkt C befindet sich an oder nahe dem unteren Rand des Linsensystems 4a, 4b (das Linsensystem 4a, 4b ist derart ausgebildet, dass es als vom Sektor einer symmetrischen Linse mit dem Zentrum C im Mittelpunkt geschliffen angesehen werden kann).

Die Lichtquelle, d.h. die leuchtende Fläche 2, kann in Form einer kreisförmigen Fläche, eines Kreuzes, eines T oder jeder anderen zweckdienlichen Form sein, die normalerweise für Zielmarken benutzt wird. Wesentlich ist, dass die Lichtquelle in einer solchen Weise angebracht wird, dass das Licht scheinbar von einer und derselben Fläche kommt, die eben oder ggf. gekrümmt ist, wobei sämtliche Punkte der Lichtfläche im gleichen Abstand von der Spiegelfläche liegen. Die Bedingung, dass das Bild scharf sein soll und die Lichtverluste so niedrig wie möglich gehalten werden sollen, wird durch die Erfindung erfüllt.

Wie eingangs erwähnt, kann als lichterzeugendes Element ein sog. Betalicht benutzt werden, das aus einer innen mit z.B. Phosphor belegten und mit einem aktivierenden Gas, wie Tritiumgas, gefüllten Glaskapsel besteht. Ein solches lichterzeugendes Element kann äusserst geringe Abmessungen aufweisen und ist deshalb leicht .(auswechselbar) im eigentlichen Glaskörper bei der erfindungsgemässen Vorrichtung zu montieren. Ein lxchterzeugendes Element dieser Art kann beispielsweise am Platz der Lampe 15 in Fig. 4 montiert werden und verlangt keine Anschlüsse an eine Batterie. Ein Betalicht eignet sich vorzüglich für.Nachtschiessen und wird übrigens bei herkömmlichen Nachtzielgeräten für diesen Zweck benutzt.

Betalicht hat somit grosse Vorteile, die bei dem erfindungsgemässen Zielgerät in einer neuen Weise ausgenutzt werden können.

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Es hat jedoch auch den Nachteil, dass die Lichtstärke nicht in einer so einfachen Weise wie bei einer von einer Batterie angetriebenen Lampe geändert werden kann, deren Lichtstärke durch Einregelung eines Widerstandes geändert werden kann. Indessen kann man ein Betalicht mit verhältnismässig grosser Lichtstärke in Kombination mit auswechselbaren Filtern zur grösseren oder geringeren Dämpfung der ausgesandten Lichtstärke benutzen.

In einer bevorzugten Ausführüngsform wird eine Lichtquelle in der Form einer lichtaussendenden Diode 15 benutzt, wo die eigentliche Lichtquelle oder, wie auf der Zeichnung veranschaulicht, das äussere Ende 2 eines Stabes 15' aus lichtleitendem Werkstoff, wie Acrylkunststoff, mit der Diode verbunden ist, um als "Lichterzeuger zu arbeiten. Diese lichtaussendende Diode oder Stab 15' kann derart angeordnet sein, dass er eine Laserwirkung gibt, beispielsweise derart, dass der Lichtstrahl von der Lichtquelle zur Fläche 4· scharf abgegrenzt ist. Dioden mit kleinen Abmessungen und den oben genannten, wünschenswerten Eigenschaften sowie der ebenfalls erwünschten Eigenschaft, dass ihr Stromverbrauch sehr niedrig ist, sind auf dem Markt erhältlich, oder werden es in allernächster Zukunft sein, und diese Dioden eignen sich vorzüglich als Lichtquellen in Zielgeräten gemäss der Erfindung.

Aus obigem geht hervor, dass die Hauptteile des erfindungsgemässen Zielgeräts, d.h. die Linse oder Linseneinheit 1 mit einem halbdurchsichtigen Spiegel und die Lichtquelle 2 in vielerlei Weise abgeändert werden können, und dass diese Teile des kompakten Zielgeräts in äusserst einfacherer Weise verstellbar in einem Gehäuse irgendeiner Art montiert werden können, beispielsweise in dem in Fig. 1 gezeigten Rohr 3, insbesondere wenn die genannten Teile 1, 2 in der in Fig. 1, 3, 5 und 6 veranschaulichten Weise kombiniert sind, jedoch auch wenn diese Teile 1, 2 getrennt sind, wie in der im Zusammenhang mit der Beschreibung von Fig. 6 erklärten Abänderung. Es sei auch betont, dass das Zentrum C des Linsensystems (Fig. 7) in einem Punkt ausserhalb des Umfangs der eigentlichen Linsen angebracht.werden kann, beispielsweise in einigem Abstand unterhalb des unteren Randes der in Fig. 7 gezeigten Linsen, wo die gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1, 4 und 6 identische oder hauptsächlich äquivalente Teile bezeichnen. Die Linsen in Fig. 7 wie auch in Fig. 1, 3, 4 und 6 sind von symmetrischen Linsen/ die im mittleren Punkt ein Zentrum C haben,

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in einem Bereich zwischen dem Umfang und einer Linie geschnitten, welche den genannten Umfang tangiert und im Abstand vom Zentrum der symmetrischen Linse liegt. Auch in diesem Falle wird jeder-Strahl R von der lichtaussendenden Fläche 2 zu der reflektierenden Fläche 4· als ein längs oder parallel zu der Visierlinie S und zu dem Strahl oder der Linie R zwischen der Linie S (oder irgendeinem dazu parallelen Strahl) und einer von der lxchterzeugenden Fläche 2 zum LinsenZentrum C gehenden Linie verlaufenden Strahl reflektiert, wobei das Zentrum C an oder nahe oder sogar ausserhalb des unteren Randes der Linse oder des Linsensystems angebracht sein kann. Unter diesen Umständen kann eine mit dem erfindungsgemässen Gerät ausgerüstete Waffe sehr schnell gezielt werden; so bald der Schütze die Zielmarke auf dem Ziel sieht, fällt die Zielmarke mit dem Treffpunkt der Waffe ohne jede Parallax zusammen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Optisches Zielgerät, umfassend eine Linseneinrichtung mit einer halbdurchsichtigen, konkaven Spiegelfläche und eine im Abstand hinter der Spiegelfläche liegende Lichtquelle, wobei die Lichtquelle und die Linseneinrichtung mit der Spiegelfläche derart angeordnet sind, dass die Spiegelfläche von der Lichtquelle ein als Zielmarke brauchbares Bild erzeugt, das einem Betrachter, der mit seinem -Auge im Abstand hinter der Linseneinrichtung die Spiegelfläche betrachtet, weit vor der Linseneinrichtung auf einer Visierlinie zwischen dem Auge und einem Ziel zu liegen scheint, dadurch gekennzeichnet, dass die Linseneinrichtung mit der konkaven Spiegelfläche (4¹) und die Lichtquelle derart im Verhältnis zueinander angeordnet sind, dass die Visierlinie (S) und die Hauptachse (R) der Lichtstrahlen von der Lichtquelle (2) zur Linseneinrichtung einen spitzen Winkel bilden, dessen "Spitze im wesentlichen auf der halbdurchsichtigen Spiegelfläche (4¹) liegt, und dass die Lichtquelle (2) mit ihrem Mittelpunkt auf einer sich längs der Visierlinie und der gemeinsamen optischen Achse (C) des Linsensystems/der Spiegelfläche erstreckenden Ebene und im wesentlichen auf einer senkrecht zur Visierlinie (S) verlegten Ebene durch den Fokus (F) der Spiegelfläche angeordnet ist.

2. Zielgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Linseneinrichtung mit der Spiegelfläche (4·) derart angeordnet ist, dass eine Ebene gegen die konkave Linsen- und/oder Spiegelfläche in einem Winkel im Verhältnis zur Visierlinie (S) geneigt ist.

3. Zielgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Linseneinrichtung eine Form hat, welche erzielt wird, wenn die Linse oder jede Linse (1; 4a, 4b) asymmetrisch aus einer gedachten symmetrischen Linse geschnitten gedacht ist, d.h. derart, dass der optische Mittelpunkt der gedachten symmetrischen Linse in bezug auf die fertige Linseneinrichtung im Verhältnis zur Visierlinie (S) in Richtung gegen die ümfangskante der Linse oder sogar derart versetzt ist, dass er ausserhalb dieses ümfangs liegt (Fig. 1, 6 und 71.

4. Zielgerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Linseneinricht\mg aus einem Körper (1) aus Glas

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oder äquivalentem, optischem Material besteht, welcher Körper sich-bis zur Lichtquelle (2) erstreckt.

5. Zielgerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Linseneinrichtung aus einem Körper (I¹, 22, 23; 4a-4b, 1") aus Glas oder äquivalentem, optischem Material besteht oder einen solchen Körper umfasst, welcher sich bis zur Lichtquelle (2) erstreckt.

6. Zielgerät nach Anspruch .1, 2, 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Linseneinrichtung ein System aus zwei zusammengesetzten Linsen (4a, 4b) umfasst, wobei die halbdurchsichtige Spiegelfläche (4') zwischen den beiden Linsen liegt, von denen die hintere Linse (4a) sphärische Aberration von der halbdurchsichtigen Spiegelfläche beseitigt, während die vordere Linse (4b) derart ausgebildet ist, dass das Linsensystem nullbrechend ist.

7. Zielgerät nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (2) zur Einstellung ihrer Lage im Verhältnis zur Fokalebene der Linse des Spiegelsystems längs einer Achse verstellbar angeordnet ist.

8. Zielgerät nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (2) eine batteriegespeiste Lichtdiode ist.

9. Zielgerät nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (2) mit Laserwirkung angeordnet ist, um hauptsächlich parallele Lichtstrahlen auszusenden.

10. Zielgerät nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle aus einer Kapsel besteht, die ein Betateilchen aussendendes Mittel und eine Substanz enthält, welche die Betateilchen empfängt und von diesen zum Aussenden von Licht aktiviert wird.

11. Zielgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Mittel Tritiumgas ist, und dass die genannte Substanz Phosphor ist.

12. Zielgerät nach Anspruch 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (2) in den hinteren Teil des optischen. Materials eingebaut ist (Fig. 1, 3-6).

13. Zielgerät nach Anspruch 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelfläche (4¹) an oder nahe der vorderen Fläche der Linseneinrichtung angeordnet ist (Fig. 1 bzw. 6).

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14. Zielgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Linseneinrichtung zwei Linsen (4a, 4b) umfasst, wobei die Spiegelfläche (4¹) zwischen den beiden Linsen angebracht ist, und dass die hintere Linse mit einem stabförmigen Körper (1") aus optischem Material verbunden ist, der sich mit seinem hinteren Endteil zur Lichtquelle (2) erstreckt oder diese einschliesst.

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15. Zielgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Linsen (4a, 4b) der Linseneinrichtung und die Spiegelfläche (4¹) zwischen diesen Linsen derart ausgebildet sind, dass die optische Achse (C) des Systems im Verhältnis zur Visierlinie (S) des Geräts in derselben Richtung wie die Lichtquelle (2) im Verhältnis zur Visierlinie (S) versetzt ist, wobei die Lichtquelle vorzugsweise zwischen der genannten optischen Achse (C) und der Visierlinie (S) liegt (Fig. 6 und 7).

16. Zielgerät nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 6-11 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass das aus zwei Linsen (4a, 4b) und einer dazwischenliegenden, halbdurchsichtigen Spiegelfläche (4¹) bestehende System eine zusammengesetzte Einheit (4a, 4b, 4') bildet, die derart im Verhältnis zur Visierlinie (S) angebracht ist, dass die optische Achse (C) der Einheit im Verhältnis zur Visierlinie (S) einen Winkel bildet, und dass die ümfangskante der Einheit (4a, 4b, 4¹) zylindrisch und zu der optischen Achse (C) der Einheit konzentrisch ist, welche die Visierlinie (S) auf der Spiegelfläche (4¹) schneidet und zu einer Tangente dieser Fläche (4·) im Schnittpunkt senkrecht ist, wodurch die Einheit trotz einer ev. Drehung derselben in einer zylindrischen Fassungsfläche (20) um die Kantenfläche der Einheit ihre optische Achse (R) in unveränderter Lage und unverändertem Winkel im Verhältnis zur Visierlinie (S), zur Lichtquelle (2) und zum Fokus behält (Fig. 8).

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