DE8717806U1

DE8717806U1 - Beleuchtungseinrichtung einer Zielmarkierung

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Publication number: DE8717806U1
Application number: DE8717806U
Authority: DE
Original assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Current assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date: 1987-09-18
Filing date: 1987-09-18
Publication date: 1990-04-12
Anticipated expiration: 1997-09-19
Also published as: DE3731416A1; DE3731416C2

Description

DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH 30. Januar 1990^!

Beleuchtungseinrichtung einer Zielmarkierung

nie Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung einer Zie^markierung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches &igr;-,—

Zielmarkierungen in Form von Fadenkreuzen und Strichplatten werden häufig in Zielgerätec, wie z.B. in Dioptern, Fernrohren, Entfernungsmessern und Mikroskopen eingesetzt. Das Fadenkreuz kann vielfältige Formen aufweisen, es kann aus gekreuzten Drähten bestehen, die innerhalb eines Trägerringes aufgespannt sind, es kann weiterhin auf photolithografischem Wege durch chemische Atzung sowie durch galvanoplastische Verfahren hergestellt sein. Als Strichplatten werden Teile bezeichnet, bei denen Zielmarkierungen auf einem Träger aufgebracht sind. Beispiele derartiger Markierungen sind in dem Buch: Naumann, Schröder; Bauelemente der Optik; 4. Ausgabe, Seite 427 gezeigt. Bei Zielgeräten, in denen Abbildungsoptiken Verwendung

finden, um Gegenstände den» Auge vergrößert darzubieten, ist es besonders vorteilhaft, das Fadenkreuz oder die Strichplatte an der Stelle eines Zwischenbildes anzuordnen und die Halterung des Fadenkreuzes oder der Strichplatte als Feldbegrenzung zu verwenden.

Damit die Sielmarkierung vom Beobachter gut erkannt werden kann, muß ein bestimmter Kontrast zwischen dem Bild des zu beobachtenden Objektes und dem Bild des Fadenkreuzes bzw. der Strichplatte vorhanden sein. Um diesen Kontrast auch bei schlechten LichtverhältnSssen zu erhalten, sind zur beleuchtung von Fadenkreuzen oder Strichplatten Hilfslichtquellen bekannt. In dem Buch: Naumann, Schröder; Bauelemente der Optik; 4. Ausgabe; Seite 428 ist eine derartige Beleuchtung einer Strichplatte durch eine seitlich angebrachte Lampe gezeigt. Die Helligkeit dieser Lampe wird durch Stromänderung, Blenden oder Graufilter so eingestellt, daß das Auge nicht geblendet wird.

Eine Lampe als Hilfslichtquelle hat den Nachteil, daß an dem Zielgerät ein Gehäuse für die Lampe angebracht werden muß, daß die Stromversorgung dieser Lampe ebenfalls im Gerät untergebracht ist, oder daß eine störende Verbindung zu einer externen Stromversorgung notwendig ist. Weiterhin muß die Helligkeit der Lampe ständig der Umgebungshelligkeit, bzw. der Helligkeit des Obj&ktbildes angepaßt werden, um Blendungen des Auges zu vermeiden.

Aus der US-PS 2,780,130 und der DE-OS 22 15 767

sind Zielgeräte bekannt, bei denen eine Zielmarkierung in den Beobachtungsstrah'^engang projiziert wird. Ein photolumineszierender Korper aus

fluoreszierendem Material trägt dabei selbst die Zielmarkierung an seiner Oberfläche. Dies hat zur Folge, daß die Beleuchtung der Zielmarkierung zu einer Blendung des Augas führen kann und der Kon-' trast zwischen Objektbild und Zielmarkierung nicht optimal ist.

Weiterhin sind nachtleuchtende Strichplatten bekannt, bei denen die Markierung in eine Glasplatte einge&tzt und mit einem Pigment aus z.B. Titandioxid und Bindemittel ausgefüllt ist. Bei Tageslicht erscheint die Markierung dunkel und bei Dunkelheit hebt sie sich, hervorgerufen durch die Beleuchtung mit einer Hilfslichtquelle, hell vom dunklen Hintergrund ab.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer gattungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung den Kontrast zwischen dem Objektbild und der Zielmarkie-· rung bei einem einfachen Aufbau der Beleuchtungseinrichtung zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß sich durch die vorgeschlagene Beleuchtung der optimale Kontrast zwischen dem FiId des Objektes und der Zielmarkierung selbst einstellt, da die eingestrahlte Lichtleistung immer proportional zur Umgebungs- bzwr. zur Objekthelligkeit ist, daß weiterhin die Beleuchtung wartungsfrei ist und eine nahezu unbegrenzte Lebensdauer aufweist.'

Ausführungsbeispiele werden anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt

Figur 1 eine erfindungsgemäße Diopterbeleuchtung,

Figur 2 eine Beleuchtung eines Fadenkreuzes im Schnitt,

Figur 3 das Fadenkreuz nach Figur 2 in

der Ansicht &idigr;&idigr;&idigr;-&idigr;&idigr;&idiagr;,

Figur 4 ein Zielfernrohr, Figur 5 ein weiteres zielfernrohr.

In Figur 1 ist eine Beleuchtung eines Diopters mittels lichtsammelndem und photoluiaineszierendem Leuchtkörper 1 gezeigt. Als Diopter bezeichnet man eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Ziellinie, dabei bildet der Diopter eine Sehöffnung mittels einer Blende. Beim Zielen begrenzt diese 31ende das Bildfeld und dient als Kimme. Zwischen der Blende und dem Objekt ist ein Ringkorn 2 angebracht, dessen Mittelpunkt mit dem Objekt in Deckung gebracht werden muß. Der photoluntineszierende Leuchtkörper 1 ist gleichzeitig die Halterung des Ringkornes 2, er wird von zwei miteinander verschraubbaren Hülsen 3 und 4 positioniert. Die Form des photolumineszierenden Leuchtkörpers 1 ist so gewählt,.daß er als Lichtsammler wirkt und die, vom Objekt bzw. von der Umgebung eingestrahlte Energie konzentriert an einer Verengung, die als schmale Fläche 5 ausgebildet ist, wieder abgibt. Bei der Erfindung wird die Photolumineszenz ausgenutzt, d.h. daß die, einem atomaren System zugeführte Energie ohne die Zwischenstufe der thermischen Energie in Strahlungsenergie umgewandelt wird. Die emittierte Strahlung

hat die gleiche oder eine größere Wellenlänge als die anregende Strahlung. Beispielsweise kann eine photolumineszierende Schicht oder ein photolumineszierender Körper durch UV-Strahlung eine Emission im sichtbaren Spektralbereich ergeben. Man unterscheidet zwischen Fluoreszenz und Phosphoreszenz. Bei der Fluoreszenz klingt die Leuchterscheinung nach der Anregung durch Strahlung schnell ab, bei der Phosphoreszenz klingt die Leuchterscheinung langsam ab. Erfindungswesentlich ist, daß die Beleuchtung einer Zielmarkierung, die in Figur 1 das Ringkorn 2 ist, mittels eines, die Objekt- und die Uingebungs strahlung sammelnden photolumineszierenden Leuchtkorpers 1 erfolgt. Die Strahlung, die durch das einfallende Licht im photolumineszierenden Leuchtkörper i erzeugt wird, wird mittels Totalreflexion innerhalb des Leuchtkörper 1 geführt und an der schmalen Fläche 5 ausgekoppelt. Es erfolgt also eine_ streifende Beleuchtung des Ringkornes 2.

Das anzuzielende Objekt wird durch die Blende des Diopters betrachtet und der Zielpunkt des Objektes muß mit dem Mittelpunkt der Blende sowie mit einem, in der Nähe der Blende, zwischen der Blende und dem Objekt angebrachten Fadenkreuz 7 (Figur 2) in Dekkung gebracht werden. Damit sich dieses Fadenkreuz 7 von dem Objekt abhebt, ist ebenfalls eine erfindungsgemäße Beleuchtung des Fadenkreuzes 7 vorteilhaft. Das Fadenkreuz 7 ist - wie in den Figuren 2 und 3 gezeigt - in einen photolumineszierenden Leuchtkörper 8 integriert. Der photolumineszierende Leuchtkörper 8 besteht aus lichtsammelndem Kunststoff, der unter der Handelsbezeichnung "LISA-Kunststoff" vertrieben wird. Damit die Fläche des photolumineszierenden

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Leuchtkörpers 8, dir dem Beobachter zugewandt ist, nicht blendend wirkt, ist der photolumineszierende Leuchtkörper 8 mit der Abschattblende 9 veracliraubt, dia ihm gleichzeitig die erforderliche Stabilität verleiht und mit der er z.B. an einen Gewehrlauf befestigt wird. Es ist auch möglich, auf die Abschattblende 9 zu verzichten und den photolumineszierenden Leuchtkörper 8 so zu formen, daß er allein die erforderliche Stabilität erreicht. Um störende Strahlung oder Blendungen zu vermeiden, können Flächen des photolumineszierenden Leuchtkörpers 8 auch ganz oder partiell mit einer Schicht bedeckt werden. Das Fadenkreuz 7 ist so in den photolumineszierenden Leuchtkörper 8 eingebettet, daß die gesammelte Strahlung an einer Verengung, die als schmale Fläche 10 ausgebildet ist, austritt und das Fadenkreuz 7 streifend beleuchtet. Um möglichst viel Objektstrahlung einzusammeln, ist der photolumineszierende Leuchtkörper 8 trichterförmig ausgebildet und die Außenfläche 12 ■dient ebenfalls zum Sammeln der Umgebungsstrahlung.

In den Figuren 1 bis 3 sind Beispiele gezeigt, in denen keine Abbildungsoptik verwendet wird. Die Erfindung ist aber auch besonders vorteilhaft in Zielfernrohren anwendbar, wie sie beispielhaft '&ldquor;&eegr; den Figuren 4 und 5 dargestellt sind. Ein Objektiv 13 ist mittels eines Fassungsringes 14 an einem Tubus 15 befestigt. Sin Okular 16 wird durch einen Verschraubring 17 an einen photolumineszierenden Leuchtkörper 18 gedrückt, der zwischen dem Verschraubring 17 und dem Tubus 15 eingebracht ist und in dem ein Fadenkreuz 19 integriert ist. Der photolumineszierende Leuchtkörper 18 ist so geformt, daß er mittels der Außenfläche 20 s>.ö<7lic* st viel Umgebungs strahlung und mit der gekrümmten

Oberfläche 21 möglichst viel Objektstrahlung einsammelt, und daß die im photolumines zierenden leuchtkörper 18 erzeugte Strahlung zu der Verengung 22 an dem Fassungsrand des Fadenkreuzes 19 geführt wird und dort konzentriert austritt. Die Innenfläche 23 ist hierzu derart beschichtet, daß keine Lichtstrahlung an der Innenfläche 23 austritt und die Lichtstrahlung in den photolumineszierenden Leuchtkörper 18 zurückreflektiert wird.

Figur 5 zeigt ein weiteres Zielfernrohr mit einer

erfindungsgemäßen Beleuchtung. Wie in Figur 4 ist ein Objektiv 24 mittels eines Fassungsringes 25 in eisern Tubus 26 befestigt. Sin Okular 27 wird durch

-c einen Verschraubung 28 mit einem Zwischenstück 29 verbunden. Um die Sammelfläche des photolumineszierenden Leuchtkörpers 30 sehr groß auszubilden und die Lichtleitung zu optimieren, ist er im gezeigten 3eispiel rohrartig geformt und mit

2Q Hilfe von nicht gezeigten Schrauben mit dem Zwischenstück 29 und dem Tubus 26 fixiert. Der rohrartige photolumineszierende Leuchtkörper 30 ist objektseitig offen und bildseitig halt er eine Strichplatte 31. Der Zwischenkörper 29 wirkt gleichzeitig als Feldblende an dem Ort eines Zwischenbildes. Die Halterung der Strichplatte 31 ist eine kreisrunde Öffnung des photolumineszierenden Leuchtkörpers 30, in die die Strichplatte 31 eingeklebt ist und an dessen Oberfläche 32 das gesarr.-

2Q Hielte Licht konzentriert ausgekoppelt wird. Diese Oberfläche 32 kann ebenfalle als Verengung angesehen werden, die an der Fassung der Strichplatte 31 verläuft.

^g Die partielle Auskoppelung der gesaiwnelten Strahlung kann z.B. durch Unebenheiten der Oberflache

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des photolumineszierenden Leuchtkörper, durcli scharfkantige Ecken oder durch schmale Kanten hervorgerufen werden. Die Form und die Oberflächen der photolumineszierenden Leuchtkörper wird so gewählt, daß die gesammelte Strahlung nur am Ort der Beleuchtungsstelle konzentriert austreten kann.

Zur Innenbeleuchtung von Strichplatten kann es vorteilhaft sein, wenn der Rand bis auf eine Lücke - zur Einkopplung von Strahlung - verspiegelt ist Durch Totalreflexion erhält man somit eine gleichmäßige und vollständige Beleuchtimg der Striche auf der Strichplatte.

Claims

DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH 3o. Januar 1990 Neue Ansprüche

1. Beleuchtungseinrichtung für eine Zielmarkierung in einem rohrförmigen Zielgerät, die aus einem photolumineszierenden Leuchtkörper besteht, der die Fassung der Zielmarkierung trägt und diese allseitig umgibt, im Bereich der Zielmarkierung der Wandung des Zielgerätes folgt und symmetrisch zu dessen optischer Achse ausgebildet ist, und der durch Umgebungs- und/oder Objektstrahlung zur Photolumineszenz angeregt wird und die Photoluroineszenzstrahlung vermittels innerer Totalreilexion zu der Zielmarkier-uuy in konzentrierter Form hinleitet, dadurch gekennzeichnet, daß der photolumineszierende Leuchtkörper (1, 8, 18, 30) eine kreisringförmige, symmetrisch zur optischen Achse des Zielgerätes ausgebildete Verengung (5, 10, 22, 32) aufweist, welche zumindest nahe an der Fassung der Zielmarkierung (2, 7, 19, 31) verläuft, an dieser anliegt und somit die Fassung abdeckt, und welche die Photolumineszenzstrahlung streifend zur Ebene der Zielmarkierung (2, 7, 3 9, 31) auf die Zielmarkierung (2, 7, 19, 31) richtet.

2. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der photolumineszierende leuchtkörper (1, 8, 18, 30) aus einem Material

besteht, dessen Brechungsindex größer als 1,55 ist und dessen Photolumineszenzmaximum im sichtbaren Wellenlängenbereich liegt.

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3. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielmarkierung (2, 7, 19, 31) als Fadenkreuz (7, 19) oder als

Strichplatte (31) ausgebildet ist, wobei im

Falle der Strichplatte (31) deren Fassung bis

auf eine Lücke zur Einkoppelung der Photolumineszenzstrahlung verspiegelt ist, mn eine gleichmäßige und vollständige Beleuchtung der Strichplatte (31) durch Totalreflexion zu gewährleisten.

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