DE2618982A1 - SIGHT DEVICE - Google Patents
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Description
PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS
Jungner Instrument ABJungner Instrument AB
Svetsarvägen 15, S-171 4-1 Solna, SchwedenSvetsarvagen 15, S-171 4-1 Solna, Sweden
A. GRÜNECKER H. KlNKELDEYA. GRÜNECKER H. KlNKELDEY
DR-INaDR-INa
W. STOCKMAIRW. STOCKMAIR
DR-Ittfl · AaE(CALTECHDR-Ittfl AaE (CALTECH
K. SCHUMANNK. SCHUMANN
P. H. JAKOBP. H. JAKOB
OIPL-INGOIPL-ING
G. BEZOLDG. BEZOLD
CRFEFtNAI-DlPC-CHEMCRFEFtNAI-DlPC-CHEM
8 MÜNCHEN8 MUNICH
P 10 386 29-'-April 1976P 10 386 29 -'- April 1976
Die Erfindung betrifft eine Visiereinrichtung mit einem Teleskopsystem für die visuelle Suche eines Ziels und mit Instrumenten für das Zielen von Waffen, wobei die Instrumente als ein optisches System für die Projektion einer Meßmarke in das Gesichtsfeld des Teleskopsystems ausgebildet sind und die Zielwerte für die Waffe erhalten werden, wenn die Meßmarke und die Abbildung des Ziels miteinander zur Koinzidenz gebracht werden.The invention relates to a sighting device with a telescope system for the visual search of a target and with instruments for aiming weapons, the instruments being used as an optical system for projection a measuring mark are formed in the field of view of the telescope system and receive the target values for the weapon when the measurement mark and the image of the target are brought to coincide with each other.
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TELEFON (O89) 23 20 6aTELEPHONE (O89) 23 20 6a
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Dabei werden insbesondere die Meßmarke und die Abbildung des Ziels auf bestimmte, vorgegebene Weise miteinander zur Koinzidenz gebracht.In particular, the measurement mark and the image of the goal brought to coincidence with one another in a certain, predetermined way.
Um eine Waffe auf ein Ziel richten zu können, ist eine Visiereinrichtung erforderlich, mit deren Hilfe der Abstand zu dem Ziel gemessen und in einen Höhenwinkel für die Waffe umgewandelt werden kann. Wenn sich das Ziel bewegt, sollte weiterhin eine Messung der Geschwindigkeit des Ziels möglich sein, damit diese Geschwindigkeit in einen Vorhaltwinkel umgewandelt werden kann, der von der Waffe und dem tatsächlichen Abstand zu dem Ziel abhängt. Es sind verschiedene Lösungen dieses Problems vorgeschlagen worde, die alle entweder äußerst kompliziert sind und damit kostspielige und empfindliche Instrumente erfordern oder relativ einfach sind, so daß die Ausrichtung der Waffe auf das Ziel nicht mit der erforderlichen Genauigkeit durchgeführt werden kann.In order to be able to point a weapon at a target, a sighting device is required, with the help of which the distance can be measured to the target and converted into an elevation angle for the weapon. When the goal is is moving, it should still be possible to measure the target's speed in order to achieve this speed can be converted to a lead angle that of the weapon and the actual distance to the target depends. There are several solutions to this problem have been proposed, all of which are either extremely complex and therefore expensive and delicate instruments require or are relatively simple so that the aiming of the weapon at the target is inconsistent with the required Accuracy can be done.
Die Visiereinrichtung nach der vorliegenden Erfindung beruht auf dem an sich herkömmlichen Verfahren, bei dem sieb, die Basis des Instrumentes in dem Ziel befindet. Bei diesem Meßverfähren ist die Größe des Objektes bekannt oder wird abgeschätzt, und der Winkel zu dem Objekt wird bei der Entfernungsmessung bestimmt. Bei herkömmlichen Entfernungsmessern wird beispielsweise ein sogenanntes Dual-Mikrometer verwendet, so daß man zwei Abbildungen des Objektes erhält, die so verschoben werden, daß sie einander überlappen bzw. überdecken.: Bei einem anderen Verfahren zur Entfernungsmessung werden zwei Linien in das Gesichtsfeld eines Teleskops hzw. Fernrohrs eingeführt, xrobei der gegenseitige Abstand der Linien geändert werden kann. Es ist auch, möglich, zwei feste Linien einzusetzen und statt dessen ein Zoom-System als Objektiv oder als Umkehrsystem au'verwenden. Bei der Benutzung dieser Vorrichtungen laafeen sich jedoch so viele Mangel und Nachteile herausgestellt, daßThe sighting device according to the present invention is based on the conventional method in which the base of the instrument is located in the target. In this measuring method, the size of the object is known or estimated, and the angle to the object is determined when measuring the distance. In conventional distance measuring a so-called dual-micrometer is used, for example, so as to obtain two images of the object that are moved so that they overlap or cover each other .: In another method for measuring distance of two lines in the field of view of a telescope are HZW . Telescope introduced, xrobei the mutual spacing of the lines can be changed. It is also possible to use two fixed lines and instead use a zoom system as a lens or as an inversion system. When using these devices, however, so many shortcomings and disadvantages were found that
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sie nicht in die Serienproduktion gegangen sind. So verschlechtert sich bei dem oben als ersten erwähnten Verfahren, das mit einem Dual-Mikrometer arbeitet, der Kontrast im Gesichtsfeld ganz: wesentlich.they have not gone into series production. So worsened In the case of the method mentioned above, which works with a dual micrometer, the contrast changes in the field of vision quite: essential.
Wird das Verfahren ausgewählt, bei dem die Größe der Zielabbildung mitteis eines Varioobjektives in Abhängigkeit von einer Bezugsentfernung im Gesichtsfeld des Teleskops eingestellt wird, wobei angenommen wird, daß sich die Größe des Ziels nicht ändert, so nimmt die Zielabbildung nach der Einstellung die gleiche Größe im Gesichtsfeld, unabhängig von der Entfernung zu dem Ziel, ein; dies bedeutet, daß die Empfindlichkeit bzw. das Gefühl für die Entfernung verloren geht,und damit -auch das Gefühl für die Genauigkeitsanforderungen beim Feuern. Bei großen Entfernungen werden das Gesichtsfeld zu klein und die Vergrößerung zu hoch, so daß eine solche Visiereinrichtung nicht bei Handfeuerwaffen eingesetzt werden kann* Darüber hinaus hat ein Varioobjektivsystem in einem Teleskop mit mittlerer Lichtintensität bzw. Lichtstärke einen komplexen, aufwendigen und kostspieligen Aufbau, wenn hohe Anforderungen an die Bildqualität gestellt werden; außerdem beeinflußt ein solches Varioobjektivsystem die Zielgenauigkeit, wenn es als Objektiv eingesetzt wird.Selects the method by which the size of the target image middle of a varifocal lens depending from a reference distance in the telescope's field of view is set, assuming that the size of the target does not change, the target map increases after setting the same size in the field of view, regardless of the distance to the target, one; this means that the sensitivity or the feeling for the Distance is lost, and with it the feeling for the accuracy requirements for firing. At great distances, the field of view becomes too small and the Magnification too high so that such a sighting device cannot be used on handguns * In addition, a varifocal lens system in a telescope has a medium light intensity or light intensity a complex, time-consuming and costly structure if high demands are placed on the image quality will; in addition, such a zoom lens system has an influence the accuracy when used as a lens.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Visiereinrichtung der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der die oben erwähnten Nachteile vermieden werden·The invention is therefore based on the object of creating a sighting device of the specified type, in which the disadvantages mentioned above are avoided
Insbesondere sollte die Visiereinrichtung so ausgestaltet sein, daß beim Zielen die Empfindlichkeit bzw. das Gefühl für den Abstand zu dem Ziel beibehalten wird; außerdem sollte die Zielgenauigkeit den üblichen Anforderungen entsprechen, und die Visiereinrichtung sollte einfach herzustellen und als Folge hiervon bei der BenutzungIn particular, the sighting device should be designed in this way be that when aiming, the sensitivity or the feeling for the distance to the target is maintained; aside from that the aiming accuracy should meet normal requirements and the sighting device should be simple manufacture and as a result of this in use
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wirtschaftlich und zuverlässig sein.be economical and reliable.
Diese Aufgabe wird bei einer Visiereinrichtung der angegebenen Gattung dadurch gelöst, daß das optische System ein Varioobjektiv aufweist, wobei die Größe der Meßraarke in dem Gesichtsfeld des Teleskopsystems variierbar ist.This object is achieved in a sighting device of the specified type in that the optical System has a varifocal lens, the size of the measuring space in the field of view of the telescope system being variable is.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen insbesondere darauf, daß das Instrument für das Zielen der Waffe als optisches System mit einem Varioobjektiv ausgebildet ist, mit dessen Hilfe die Größe der Meßmarke im Gesichtsfeld des Teleskops variiert werden kann. Die Meßmarke wird also in das Gesichtsfeld bzw. Bildfeld des Teleskops projiziert, und ihre absolute Ausdehnung läßt sich in Beziehung zu der tatsächlichen Größe des Ziels einstellen. Die Zielmarke wird durch eine herkömmliche Marke im Gesichtsfeld gebildet. Dadurch vereinfacht sich der Aufbau des Varioobjektivs, da die Projektionsoptik nicht die gleiche Austrittpupille wie das Teleskopsystem liefern muß. Wenn die Meßraarke durch punktförmige Lichtquellen, beispielsweise lichtemittierende Dioden, gebildet wird, kann auf eine Farbkorrektur verzichtet werden. Während der stufenlosen Verstellung der Brennweite ändert also die Meßmarke ihre Größe im Gesichtsfeld auf natürliche Weise, d.h., sie wird um so kleiner, je größer die Entfernung zu dem Ziel ist. ,"The advantages achieved by the invention are based in particular on the fact that the instrument for aiming the weapon as an optical system with a varifocal lens is designed, with the help of which the size of the measurement mark in the field of view of the telescope can be varied can. The measurement mark is thus projected into the field of view or image field of the telescope, and its absolute Expansion can be adjusted in relation to the actual size of the target. The target mark is through a conventional mark formed in the field of vision. This simplifies the construction of the varifocal lens, because the projection optics do not have the same exit pupil how the telescope system must deliver. If the Meßraarke by point light sources, for example light-emitting diodes, is formed, a color correction can be dispensed with. During the stepless adjustment of the focal length so the measuring mark changes its size in the field of view in a natural way, i.e., the greater the distance to the target, the smaller it becomes. , "
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert.The invention will be described in the following on the basis of exemplary embodiments with reference to the accompanying schematic Drawings explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Pig. I eine perspektivische Ansicht einer Visiereinrichtung nach der Erfindung mit der Möglichkeit, sowohlPig. I a perspective view of a sighting device according to the invention with the possibility of both
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die Höhe bzw. den Höhenwinkel als auch den Vorhaltwinkel zu messen;the height or the elevation angle as well as the lead angle to eat;
Fig. 2 eine alternative Ausführungsform der Visiereinrichtung nach der Erfindung mit einer vereinfachten Vorrichtung zur Messung des Vorhaltwinkels; und2 shows an alternative embodiment of the sighting device according to the invention with a simplified device for measuring the lead angle; and
Fig. 3 das Prinzip der Bildung eines Doppelkeils zur Erzeugung zwei visueller Abbildungen mit Punktform einer reellen punktförmigen Lichtquelle.3 shows the principle of the formation of a double wedge for generation two point-shaped visual images of a real point-shaped light source.
Wie in Figur 1 dargestellt ist, weist eine Visiereinrichtung nach der Erfindung ein Objektiv mit veränderlicher Brennweite bzw. Zoom- oder Varioobjektiv auf, das lichtemittierende Dioden 3 in einer Entfernung unendlich reproduzieren kann. Das Varioobjektiv wird mittels eines Handrades 1 eingestellts das gleichzeitig eine Steuerkurve 9 über ein Zwischenglied drehts das eine Zielmarke 8 zu dem korrekten Höhenwinkel führt„ wobei mit der Steuer= kurve begonnen wird,, welche die Taallistiscfee Kurve der Waffe bzwο des Geschosses wiedergibto Die Lage des Handrades 1 und damit die Stellung des Varioobjektivs 2 wird über ein Potentiometer β au einer elektronischen Einrichtung 7 übertragen. Die lichtemittierenden Dioden werden nahe beieinander in einer Reihe angeordnet; diese Reihe wird durch die Wirkung eines Doppelkeis 5 (siehe Figur 3) verdoppelt. Dadurch projiziert also das Varioobjektiv 2 eine Meßmarke in Form von zwei Reihen von Lichtpunkten über eine Kombinations- bzw. Vereinigungsplatte 13 in die Optik des Teleskops, das ein Objektiv lA, eine Umkehrlinse bzw. ein Umkehrobjektiv l6, ein Okular 17 und eine Zielmarke 8 aufweist, die in zwei zueinander senkrechten Richtungen bewegbar ist. Der Brennweitenbereich des Varioobjektivs 2 ist so ausgebildet, daß bei korrekt eingestelltem Abstand die beiden Reihen von LichtpunktenAs shown in FIG. 1, a sighting device according to the invention has an objective with a variable focal length or zoom or varifocal objective, which light-emitting diodes 3 can reproduce infinitely at a distance. The zoom lens is adjusted by means of a hand wheel 1 s at the same time a control cam 9 s rotates via an intermediate member, a target 8 to the correct elevation angle leads "starting with the control = curve ,, which bzwο the Taallistiscfee curve of the weapon the projectile represents o The position of the handwheel 1 and thus the position of the zoom lens 2 is transmitted to an electronic device 7 via a potentiometer β. The light emitting diodes are arranged close to each other in a row; this row is doubled by the action of a double circle 5 (see FIG. 3). As a result, the zoom lens 2 projects a measurement mark in the form of two rows of light points via a combination plate 13 into the optics of the telescope, which has an objective 1A, an erecting lens or a reversing lens 16, an eyepiece 17 and a target mark 8 , which can be moved in two mutually perpendicular directions. The focal length range of the zoom lens 2 is designed so that the two rows of light points when the distance is set correctly
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einen Rahmen rund um das Ziel bilden. Wenn diese Einstellung durchgeführt worden ist, ist damit auch die Entfernung . gemessen worden, und die Zielmarke ist auf die entsprechende Höheneinstellung der Waffe justiert worden. Die absolute Ausdehnung des Ziels wird mittels des Abstandes zwischen den lichtemittierenden Dioden 3 eingestellt, während der Doppelkeil 5 mittels eines weiteren Handrades verändert wird, das mit einer Skala für die Zielhöhe versehen ist.create a framework around the goal. When this setting has been carried out, so is the removal. has been measured and the target mark is on the appropriate Height adjustment of the weapon has been adjusted. The absolute extent of the target is given by means of the distance set between the light-emitting diodes 3, while the double wedge 5 by means of a further handwheel is changed, which is provided with a scale for the target height.
Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform kann die Visiereinrichtung auch für bewegliche Ziele mit automatisch justiertem Vorhaltwinkel eingesetzt werden; dabei wird so vorgegangen: die elektronische Einrichtung 7 betreibt die lichtemittierenden Dioden impulsförmig in Folge bzw. nacheinander, so daß der Lichtpunkt sich virtuell bewegt. Mittels eines Handgriffs Io wird die Pulsfrequenz über ein Potentiometer 12 gesteuert, bis sich der Lichtpunkt mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Ziel bewegt« Gleichzeitig ist die Zielmarke 8 mittels eines zweckmäßigen Mechanismus seitlich zu der· Lage verschoben wordems die durch die elektronische Einrichtung für den Vorhaltwinkel berechnet wurde»In the embodiment shown in FIG. 1, the sighting device can also be used for moving targets with an automatically adjusted lead angle; The procedure is as follows: the electronic device 7 operates the light-emitting diodes in the form of pulses in succession or one after the other, so that the point of light moves virtually. By means of a handle Io the pulse frequency is controlled by a potentiometer 12 until the light spot moves at the same speed as the target "At the same time the target is WordEm shifted 8 laterally to the · position by means of a suitable mechanism S by the electronic device for the Lead angle was calculated »
Es gibt verschiedene Möglichkeiten^ die Zeit zu berechnen,, die das Ziel für die Bewegung zwischen zwei aufeinanderfolgenden, punktförmigen Lichtquellen benötigt. Statt eine virtuelle Bewegung eines Lichtpunktes durchzuführen, können auch alle Lichtpunkte mit einer Frequenz aufblitzen, die mittels des Handgriffes gesteuert wird. Wie oben erwähnt wurde, ist der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Lichtpunkten so ausgelegt, daß dieser durch das Varioobjektiv projizierte Abstand einen vorher bestimmten Abstand im Zielgelände bzw. Zielbereich darstellt. Wird also die Aufblitzfrequenz so eingestellt, daß sich das ZielThere are different ways ^ to calculate the time, which the target needs to move between two consecutive point light sources. Instead of performing a virtual movement of a point of light, all points of light can also be used flash at a frequency controlled by the handle. As mentioned above, is the distance between two successive points of light designed so that this through the zoom lens projected distance a predetermined distance in Represents target area or target area. So the flash frequency is adjusted so that the target
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zwischen zwei Blitzen von einem Lichtpunkt zu dem nächsten bewegt, so kann auf diese Weise die Geschwindigkeit des Ziels und damit der Vorhaltwinkel für die Waffe bestimmt werden. Als Alternative hierzu ist folgende Arbeitsweise möglich: Die Dioden strahlen mit einem gleichmäßigen, stetigem Licht; jedesmal, wenn das Ziel einen Lichtpunkt durchläuft, wird ein Knopf heruntergedrückt. Dann berechnet die elektronische Einrichtung in ähnlicher Weise die Geschwindigkeit des Ziels aus der Zahl dieser Knopf signale und damit den Vorhaltwinkel, so daß ein Servomptor die Zielmarke 8 seitlich um die berechnete Strecke führen kann.moves from one point of light to the next between two flashes, this way the speed of the Target and thus the lead angle for the weapon can be determined. As an alternative to this, the following procedure can be used possible: The diodes shine with a uniform, steady light; every time the target passes a point of light a button is depressed. Then calculated The electronic device similarly determines the speed of the target from among these Button signals and thus the lead angle, so that a servomotor the target mark 8 laterally around the calculated Route can lead.
In Figur 2 ist eine vereinfachte Ausführungsform der Visiereinrichtung nach der Erfindung dargestellt, die im wesentlichen der Visiereinrichtung nach Figur 1 ähnelt; diese Einrichtung weist ein Handrad 1 auf, durch welches das Varioobjektiv 2 für die Meßmarke 3 justiert wird. Dabei betätigt jedoch bei dieser Visiereinrichtung die ballistische Steuerkurve 9 die Kombinationsplatte 13 direkt auf einen zweckmäßigen Höhenwinkel. Die Geschwindigkeit des Ziels wird gemessen, indem ein Knopf iß jedesmal gedruckt wird, wenn das Ziel einen Lichtpunkt passiert. Nach einer bestimmten, vorher eingestellten Zahl von Impulsen berechnet die elektronische Einrichtung 7 den Vorhaltwinkel und löscht alle Dioden mit Ausnahme einer Diode, die als Zielmarke verwendet wird. Dies ist möglich, weil der »Zielpunkt in Verbindung mit der Entfernungseinstellung in den korrekten Höhenwinkel gebracht worden ist. Das Teleskop bzw. Fernrohr kann den gleichen Aufbau wie bei der Visiereinrichtung nach Figur 1 haben, wobei der Unterschied darin liegt, daß auf die Zielmarke 8 vollständig verzichtet oder sie durch eine feste Marke ersetzt wurde, die als Ersatz bzw. Reserve eingesetzt werden könnte.FIG. 2 shows a simplified embodiment of the sighting device according to the invention, which is essentially similar to the sighting device according to FIG. 1; this device has a handwheel 1, by means of which the zoom lens 2 for the measuring mark 3 is adjusted. In this case, however, in this sighting device, the ballistic control cam 9 actuates the combination plate 13 directly to an appropriate elevation angle. The speed of the target is measured by pressing a button each time the target passes a point of light. After a specific, previously set number of pulses, the electronic device 7 calculates the lead angle and extinguishes all diodes with the exception of one diode which is used as a target. This is possible because the »target point has been brought into the correct elevation angle in connection with the distance setting. The telescope or telescope can have the same structure as the sighting device according to FIG. 1, the difference being that the target mark 8 is completely dispensed with or it has been replaced by a fixed mark which could be used as a replacement or reserve.
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Die lichtemittierenden Dioden 3 können durch eine Faseroptik bzw. Lichtleiteroptik ersetzt werden, die zu einer kleineren Zahl von Dioden führt. Mit Hilfe von 3i 6 oder 9 größeren Dioden ist es möglich, mittels einer zweckmäßigen Blitzfrequenz den Eindruck einer großen Zahl von Lichtpunkten zu geben, die eine virtuelle Bewegung durchführen. Um die Entfernungsmessung zu verbessern, könnte es zweckmäßig sein, einen schmalen Spalt bzw. Schlitz in der Nähe, jedoch außerhalb der Reihe von Dioden oder der Faserenden anzuordnen. In einer anderen Beziehung stellt die Verwendung der Dioden keine Aufgabe der vorliegenden Erfindung dar. Es ist auch möglich, auf einer Platte oder einem ähnlichen Teil eine Abbildung eines imaginären Ziels, beispielsweise einer Person oder tines Bildes, einzugravieren, wobei die Abbildung durchstrahlt und für die Entfernungsmessung eingesetzt wird.The light emitting diodes 3 can be through a fiber optic or fiber optics are replaced, which leads to a smaller number of diodes. With the help of 3i 6 or 9 larger diodes it is possible to give the impression of a large number by means of a suitable flash frequency of points of light that perform a virtual movement. To improve distance measurement, it might be useful to have a narrow gap or slit close by, but outside the range of To arrange diodes or the fiber ends. In another respect, the use of the diodes is not a task of the present invention. It is also possible to have an image on a plate or a similar part to engrave an imaginary target, for example a person or a picture, with the illustration irradiated and used for distance measurement will.
Figur 3 stellt die Funktionsweise des Doppelkeils 5 dar·. Durch die Brechung in jeder Keilhälfte verursacht ein Lichtpunkt 3 zwei virtuelle Bilder 3a und 3b, die durch das Varioobjektiv 2 reproduziert werden.FIG. 3 shows the mode of operation of the double wedge 5. As a result of the refraction in each half of the wedge, a point of light 3 causes two virtual images 3a and 3b that pass through the zoom lens 2 can be reproduced.
PatentansprücheClaims
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