DE2838266A1

DE2838266A1 - Optische zielvorrichtung

Info

Publication number: DE2838266A1
Application number: DE19782838266
Authority: DE
Inventors: Georges Sauerwein
Original assignee: BROEDERNA KJELLESTROEM AB
Current assignee: BROEDERNA KJELLESTROEM AB
Priority date: 1977-09-02
Filing date: 1978-09-01
Publication date: 1979-03-15
Also published as: FI782695A; FR2402186B1; US4232965A; FR2402186A1; JPS5459955A; GB2006459A; SE7809157L

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Zielvorrichtung, die insbesondere bei der Schiffsnavigation verwendet werden kann, um ein Schiff auf seinem richtigen Kurs zu halten..

Die Zielvorrichtungen, die allgemein von den Navigatoren verwendet werden, um ein Objekt oder einen Punkt anzupeilen, dessen Lage auf der Karte festgelegt ist, bestehen üblicherweise aus einem Magnetkompaß und einem optischen Zielgerät, das ggf. mit einem Okular versehen ist, um im Auge des Beobachters ein direktes Bild des anzupeilenden Punktes mit einem reflektierten Bild der beweglichen Windrose des Kompasses im wesentlichen in Übereinstimmung zu bringen. Diese Art der Vorrichtung ermöglicht es somit, die Lage des Schiffes auf der Karte durch Anpeilen mehrerer in unterschiedlichen Richtungen gelegener Punkte festzulegen. Bei der Küstennavigation bzw. bei der Landung werden außerdem häufig auf Seekarten angegebene und durch die Fluchtlinie zweier Markierungspunkte bzw. Landmarken gebildete Routen zu benutzen. Die Benutzung dieser Fluchtlinien, die insbesondere bei Einfahren in bzw. Steuern in einem relativ schmalen Kanal von Bedeutung sind, hat den Vorteil einer sehr hohen Genauigkeit, da die Route genau bestimmt ist, solange das Schiff auf der fraglichen Fluchtlinie bleibt und jede Seitenbewegung am Boden sofort feststellbar ist.

Um eine derartige Fluchtlinie anzupeilen, kann man die Zielvorrichtungen verwenden, die für die Bestimmung einer Anpeilung geeignet sind. Es ist auch möglich, eine Fluchtlinie ohne Hilfe irgendeiner besonderen Vorrichtung zu verfolen.

Diese Art der Navigation kann nur angewandt werden, wenn die beiden Markierungspunkte, die die Fluchtlinie bilden,

sich auf der gleichen Seite des Schiffes und vorzugsweise vor diesem befinden. Wenn die beiden Landmarken sich hinter dem Schiff befinden, bereitet es insbesondere dann Schwierigkeiten, sich auf einer solchen Fluchtlinie zu halten, wenn die Navigation in einem engen Kanal durchgeführt wird, der aufeinanderfolgende Krümmungen hat oder verschiedene Hindernisse aufweist, so daß der Bereich vor dem Schiff ständig beobachtet werden muß.

Da die Fluchtlinie durch zwei relativ entfernte Punkte gebildet wird, von denen sich der eine vor und der andere hinter dem Schiff befindet, ist es in der Praxis sehr schwierig, das Schiff auf einem präzisen Kurs zu halten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, es zu ermöglichen _t eine Fluchtlinie zu verfolgen, die durch zwei Markierungspunkte gebildet wird, die sich hinter dem Schiff befinden, ohne daß es notwendig ist, sich umzudrehen, so daß ständig nach vorne beobachtet werden kann.

Weiterhin soll die Verwendung einer Fluchtlinie ermöglicht werden, die von zwei Landmarken gebildet wird, zwischen denen sich das Schiff befindet.

Gemäß der Erfindung hat die optische Zielvorrichtung Einrichtungen zur Beobachtung eines vorderen Objekts in der einen Richtung und Einrichtungen zur Beobachtung eines hinteren Objekts in der entgegengesetzten Richtung ebenso wie Einrichtungen, um die beiden Objekte in Übereinstimmung zu bringen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat die Vorrichtung Reflexionsflächen, die aus Spiegeln oder optischen Prismen bestehen können und es ermöglichen, die Lichtstrahlen des hinteren Objekts derart umzulenken, daß sie in ein Fenster zur Beobachtung von vorne nach hinten gerichtet werden können. Um die Beobachtung zu verbessern, kann

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das Fenster zweckmäßigerweise aus einem Zielokular bestehen.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform, der Vorrichtung besteht eine der Reflexionsflächen aus einer halbreflektierenden Fläche, damit die direkten Lichtstrahlen des vorderen Objekts das Fenster oder das Zielokular direkt durchlaufen können.

In seiner praktischen Ausführungsform hat die Zielvorrichtung ein Gehäuse, das die Reflexionsflächen und das Beobachtungsfenster umgibt. Bei einer Abwandlung hat das Gehäuse auf wenigstens einer Seitenwand zwei Markierungen, die eine Visierlinie parallel zur Achse des Fensters oder des Zielokulars bilden. Wenn die Vorrichtung auf der einen oder anderen Seite verwendet werden soll, werden vorzugsweise auf der gegenüberliegenden Seitenwand des Gehäuses zwei Markierungen vorgesehen, die ebenfalls eine Visierlinie parallel zur Achse des Fensters oder des Zielokulars bilden, um die Zielvorrichtung nach Drehung um die Achse des Fensters oder des Zielokulars verwenden zu können. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Beobachtung in Richtung des vorderen Objekts direkt oberhalb des Gehäuses der Vorrichtung.

Bei einer weiteren Ausführungsform erfolgt die direkte Beobachtung mittels eines zusätzlichen Okulars, das in einem bestimmten Abstand vom indirekten Zielokular entsprechend dem mittleren Abstand der Augen des Beobachters liegt.

Bei allen Ausführungsformen muß das horizontale Beobachtungsfeld in der Richtung nach hinten so weit wie möglich sein, um das Aufsuchen des hinteren Objekts zu erleichtern.

Die Abmessungen der Reflexionsfläche, auf der die zweite Reflexion der Lichtstrahlen des hinteren Objekts erfolgt,

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können geringer als die der anderen Reflexionsfläche sein. Diese Abmessungen werden in der Praxis in Abhängigkeit von der effektiven Länge der optischen Bahn innerhalb der Vorrichtung leicht bestimmt, die von den Abmessungen des Gehäuses abhängt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat die Vorrichtung wenigstens ein Fenster in der Reflexions fläche, auf der die zweite Reflexion der Lichtstrahlen, die von hinten kommen, erfolgt. Dieses Fenster ermöglicht den direkten Durchgang der Lichtstrahlen von vorne. Wenn man die Vorrichtung auf der einen oder anderen Seite verwenden will, werden vorzugsweise zwei Fenster vorgesehen, die jeweils über und unter dem Reflexionsteil dieser Fläche liegen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis 4 beispielsweise erläutert. Es zeigt:

Figur 1 einen Querschnitt der optischen Zielvorrichtung in einer ersten Ausführungsform,

Figur 2 eine entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung,

Figur 3 eine Außenansicht einer dritten Ausführungsform der Vorrichtung, und

Figur 4 eine Seitenansicht der Vorrichtung der Fig.

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Bei der scheraatisch in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform weist die optische Zielvorrichtung ein Gehäuse 1 auf, in dessen Inneren eine erste Reflexionsfläche 2 angeordnet ist, die zur allgemeinen Beobachtungsrichtung zwischen einem vor der Vorrichtung gelegenen Objekt in Richtung des Pfeils 3 und einem hinter der Vorrichtung gelegenen Objekt in Richtung des Pfeils 4 um 45° geneigt ist. Die Reflexionsfläche 2 kann aus einem Spiegel oder einem optischen Prisma bestehen und ist in der vorderen Ecke des Gehäuses 1 gelegen. Gegenüber dieser ersten Reflexionsfläche und in der vorderen entgegengesetzter. Ecke des Gehäuses 1 ist eine halbreflektierende Fläche 5 angeordnet, die ebenfalls um 45 <
recht zur Reflexionsfläche 2.

ordnet, die ebenfalls um 45 geneigt ist, jedoch senk-

Das konvergierende Lichtstrahlenbündel, das von der Rückseite ausgeht, wird ein erstes Mal an der Fläche 2 reflektiert. Aufgrund dieser Konvergenz nimmt die zweite Reflexion auf der Fläche 5 nur einen geringen Teil 5a der Fläche 5 ein. Bei einer nicht gezeigten Abwandlung ist es auch möglich, die Reflexionsfläche 5 auf diesen Teil 5a zu beschränken und diese Platzeinsparung auszunutzen, um·zwei Fenster oberhalb und unterhalb des Teils 5a anzuordnen und die direkte Beobachtung nach vorne zu ermöglichen.

Die hintere Seitenwand des Gehäuses 1 hat nahe der hinteren Ecke gegenüber derjenigen, in der die Reflexionsfläche 2 angeordnet ist, ein transparentes Fenster 6, das vorteilhafterweise mit einem Fadenkreuz versehen sein kann und das den Einfall von Lichtstrahlen von einem Objekt ermöglicht, das nach hinten in Richtung des Pfeils 4 liegt.

An der gegenüberliegenden Seitenwand des Gehäuses 1 nahe der Ecke, in der die halbreflektierende Fläche 5 angeordnet ist, ist ein transparentes Fenster 7 ange-

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ordnet, das ebenfalls mit einem Fadenkreuz versehen sein kann und das den Einfall von Lichtstrahlen direkt von einem Punkt aus ermöglicht, der vor der Vorrichtung in , Richtung des Pfeils 3 liegt.

Gegenüber dem Fenster 7 zur direkten Beobachtung und auf der gleichen Stirnseite wie das Fenster 6 zur indirekten Beobachtung befindet sich ein Zielokular 8, dessen optische Achse mit der Achse des Fensters 7 übereinstimmt.

Die Lichtstrahlen, die direkt von einem vorderen Objekt kommen, das in Richtung des Pfeils 3 liegt, fallen über das transparente Fenster 7 ein, durchqueren die halbreflektierende Fläche 5 und folgen der Achse des Zielokulars 8 auf der direkten optischen Bahn 9. Die Lichtstrahlen, die vom hinteren Objekt kommen, das in Richtung des Pfeils 4 liegt, dringen durch das transparente Fenster 6 ein und werden einmal um 90° von der Reflexionsfläche 2 auf der optischen Bahn 10, 11 abgelenkt. Die so einmal parallel zu den Seitenwänden, in denen sich die Fenster 6 und 7 des Gehäuses befindet, abgelenkten Strahlen werden ein zweites Mal erneut um 90° von der halbreflektierenden Fläche 5 abgelenkt und gelangen indirekt in das Zielokular 8 auf dessen optischer Achse auf der optischen Bahn 12.

Die Reflexionsflächen 2 und 5 ebenso wie das Okular 8 sind in dem Gehäuse 1 derart angeordnet, daß die optischen Bahnen 9 und 12 im wesentlichen auf der Achse des Zielokulars 8 zusammenfallen.

Der Benutzer, der durch das Okular 8 siebt, kann ohne Schwierigkeit ständig das vordere Objekt, das sich in Richtung des Pfeils 3 befindet, mit dem hinteren Objekt, das sich in Richtung des Pfeils 4 befindet, in Überein-

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Stimmung bringen. Man kann somit leicht ein Schiff auf der Peillinie halten, die von den Landmarken gebildet wird, die aus dem vorderen Objekt bestehen, das sich in Richtung des Pfeils 3 befindet, und dem hinteren Objekt, das sich in Richtung des Pfeils 4 befindet. Man kann auch einerRoute in der durch den Pfeil 3 bestimmten Richtung folgen, wobei man ständiq eine Peillinie überwacht, die von zv/ei Landmarken gebildet wird, die sich hinter der Vorrichtung in Richtung des Pfeils 4 befinden.

Um die Peilung zu erleichtern, kann der Abstand zwischen den beiden optischen Zentren der beiden Flächen 2 und 5 derart gewählt werden, daß das transparente Fenster 6 in geeigneter Weise freigemacht wird, um die indirekte Peilung nach hinten während der Benutzung der Vorrichtung zu ermöglichen. Die geringe Verschiebung, die sich dadurch zwischen den Pfeilen 3 und 4 ergibt, ist praktisch vernachlässigbar, so daß man praktisch annehmen kann, daß das vordere und hintere Objekt auf die Mitte des Gehäuses 1 ausgerichtet sind.

Die Vorrichtung kann rechts wie links verwendet werden, wobei sich das linke oder rechte Auge des Benutzers gegenüber dem Zielokular 8 befindet und die Vorrichtung um die Achse des Okulars 8 gedreht wird.

Obwohl die beschriebene Vorrichtung ein optisches System in Form eines Zielokulars hat, ist es auch möglich, die Vorrichtung zu vereinfachen und das Okular durch eine einfache transparente Fläche zu ersetzen.

Die Ausführungsform der Fig. 2„ in der die gleichen Teile die gleichen Bezugszeichen haben, weist ein direktes Zielokular 13 auf, das in geeignetem Abstand zum indirekten Zielokular 8 entsprechend dem mittleren Abstand der Äugen des Beobachters angeordnet ist» Bei dieser Ausführungsform ist @s nicht mehr notwendig, eine halb=-

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reflektierende Fläche zu verwenden, um die Lichtstrahlen, die vom hinteren Objekt kommen, zurückzuleiten. Der Teil des Gehäuses 1 entsprechend der indirekten Beobachtung des hinteren Objekts hat daher zwei gleiche Reflexionsflächen 2, die um 90° versetzt in den beiden gegenüberliegenden Ecken des Gehäuses wie bei der vorherigen Ausführungsform angeordnet sind, um die Lichtstrahlen aus der Richtung des Pfeils 4 von vorne nach hinten auf der Achse des indirekten Zielokulars zurückzuleiten.

Eine derartige binokulare Vorrichtung nutzt die Zusammensetzung von durch die beiden Auqen des Beobachters erfaßten Bildern aus, um die Lichtstrahlen, die direkt vom vorderen Objekt kommen, mit den Lichtstrahlen in Übereinstimmung zu bringen, die indirekt nach Reflexion vom hinteren Objekt kommen.

Die Ausführungsformen der Fig. 3 und 4, in denen gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen haben, ^T^eist wie die Ausführungsform der Fig. 2 zwei gleiche Reflexionsflächen 2 auf, die um 90° versetzt sind. Das Zielokular 8 dient nur zur indirekten Betrachtung der Lichtstrahlen des Objekts in Richtung des Pfeils 4.

Bei dieser Ausführungsform hat das Gehäuse an seiner oberen Seitenwand 14 nahe den äußeren Rändern, die die Seite des Gehäuses 1 begrenzen, an der das Zielokular 8 angeordnet ist, zwei obere Markierungen 15, die aus zwei Vorsprüngen bestehen, die mit einer Zielrille 16 versehen sind,, deren Ausrichtung eine Visierlinie parallel zur Achse des Zielokulars 8 bildete

Ebenso hat die untere gegenüberliegende Seitenwand 17 des Gehäuses zwei Markierungen 18 gleich den Markierungen 15_ff die ebenfalls eine Rille 19 aufweisen; die Fluchtungslinie dieser beiden Rillen liefert eine weitere Visier-

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linie ebenfalls parallel zur Achse des Zielokulars 8. . Wenn die Vorrichtung ein Kunststoffgehäuse aufweist, ist es von Vorteil, diese Markierungen direkt hei der Formung zu bilden.

Aufgrund dieser Markierungen, die eine visierlinie bilden, ist es auch möglich, das vordere Objekt direkt durch die Visierlinie außerhalb des Gehäuses anzupeilen, während das Zielokular 8 gleichzeitig ein Bild des hinteren Objekts liefert, das sich in Richtung des Pfeils 4 befindet.

Das Vorhandensein der Markierungen auf den beiden gegenüberliegenden Seitenwänden des Gehäuses 1 ermöglicht es, die Vorrichtung nach Drehung um die Achse des Okulars in der einen oder anderen Richtung zu verwenden.

Die Abmessungen des Gehäuses der Vorrichtungen sind in geeigneter Weise derart gewählt, daß die Länge des Gehäuses ausreicht, um zu vermeiden, daß die Beobachtung nach hinten nicht durch einen Teil des Kopfes des Beohachters behindert wird.

Die Vorrichtung ermöglicht es somit ohne irgendeine Einstellung oder Nachregulierung Landmarken zu verwenden, die sich hinter dem Schiff befinden, um zu jedem Zeitpunkt zu überprüfen, ob sich das Schiff auf seiner Route befindet, und zwar ohne sich umwenden zu müssen. Die Vorrichtung ermöglicht es auch, sich auf einem Kurs zu halten, der durch die Linie gebildet wird, die eine vorne gelegene Landmarke mit einer hinten gelegenen Landmarke verbindet, jedoch von der ersten sehr weit entfernt ist, in dem momentan der Abstand des Schiffes bezüglich des fraglichen Kurses geschätzt wird.

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Claims

Ansprüche

1.j Optische Zielvorrichtung zur gleichzeitigen Beobachtung von zwei Objekten in entgegengesetzten Richtungen, bestehend aus Zieleinrichtungen und reflektierenden Flächen, um die Bilder der beiden Objekte in Übereinstimmung zu bringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zieleinrichtungen des vorderen Objekts die Lichtstrahlen dieses vorderen Objekts direkt erhalten, während die Lichtstrahlen des hinteren Objekts durch die Reflexionsflächen vor dem direkten Einfall in die Zieleinrichtungen zweimal um 90° abgelenkt werden. . .

2, Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Gehäuse, das die Reflexionsflächen und ein Zielokular umschließt, dadurch gekennzeichnet, daß das Zielokular (8) nur die indirekten Lichtstrahlen des hinteren Objekts aufnimmt, und daß das Gehäuse (1) an einer (14) seiner Seitenwände zwei Markierungen (15) aufweist, die eine Visierlinie parallel zur Achse des Zielokulars bilden. g_098l1/0g₁₃

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) an der gegenüberliegenden Seitenwand (17) zwei Markierungen (18) aufweist, die ebenfalls eine Visierlinie parallel zur Achse des Zielokulars (8) bilden und es dem Benutzer ermöglichen, die Vorrichtung nach Drehung um die Achse des Zielokulars zu benutzen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine erste Reflexionsfläche (2) , die eine erste Reflexion der Lichtstrahlen des hinteren Objekts bewirkt und eine zweite Reflexionsfläche (5a) mit geringeren Abmessungen als die erste Reflexionsfläche.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch wenigstens ein Fenster in der zweiten Reflexionsfläche für den direkten Durchgang von Lichtstrahlen von vorne.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zieleinrichtungen ein direktes Zielokular und ein indirektes Zielokular aufweisen, die in einem Abstand entsprechend dem mittleren Abstand der Augen des Beobachters angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 his 6, gekennzeichnet durch Fadenkreuzfenster für den Durchgang direkter und/oder indirekter Lichtstrahlen in der Vorrichtung.

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