DEC0008665MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 24. Dezember 1953 Bekanntgeniacht am 22. März 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung bezieht sich auf ein Reflexvisier

mit einem optischen System zur Kombination eines Zielbildes mit einem Visiermarkenbild, welches optische System einen beleuchtbaren Visiermarkenträger, ein Abbildungslinsensystem und einen schräg im Lichtweg stehenden partiell lichtdurchlässigen Spiegel umfaßt, durch welchen die Visiermarken in einer Einblicköffnung abgebildet werden, während durch den genannten Spiegel das Zielbild in dieselbe Einblicköffnung gespiegelt wird.

Bisher wurden in derartigen Visierer; als partiell durchlässige Spiegel solche verwendet, die einen' bestimmten Lichtanteil reflektieren und den Rest durchlassen, wobei kein Spektralbereich in besonderer Art bevorzugt war. Solche Spiegel, die als Spiegelfläche einen mit mikroskopisch kleinen Lücken versehenen Metallbelag aufweisen, stellen ein Graufilter dar, das die Farbtönung des an ihm gespiegelten bzw. von ihm durchgelassenen Lichtes praktisch nicht verändert. Aus diesem Grund sind solche Reflexvisiere' zum Gebrauch bei Tageslicht sehr gut brauchbar.

Hingegen zeigen derartige Visiere bei tiefer Dämmerung den Nachteil aller optischen Geräte, wie Feldstecher, Zielfernrohre und ähnlicher Geräte, nämlich den großen Helligkeitsverlust, in besonders

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großem Ausmaß, weil außer den zum Teil unvermeidlichen Lichtverlusten in den Linsensystemen ein wesentlicher Anteil des spärlichen zur Verfügung stehenden Zielbildlichtes am partiell durchlässigen Spiegel verlorengeht. Dadurch, daß in solchen Reflexvisieren.· auf vergrößernde Linsensysteme verzichtet wird und allenfalls unvermeidbare Glasflächen mit AntirefLexbelägen bekannter Art belegt sind, kann ein Teil der Lichtverluste,

ίο wie sie Zielfernrohre und Feldstecher zeigen, bereits vermieden werden. Damit auch die schädliche Auswirkung des partiell lichtdurchlässigen Spiegels auf die erzielbare Bildlichtdichte vermieden wird, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, den partiell lichtdurchlässigen . Spiegel mit einer Interferenzspiegelschicht zu versehen, die mit Ausnahme eines eng begrenzten, im Wellenlängenbereich oberhalb 600 πιμ liegenden Spektralbereiches praktisch alles auf sie auftreffende Zielbildlicht in die Einblicköffnung spiegelt, und zur Beleuchtung der Visiermarken bei Nacht oder Dämmerung eine künstliche Lichtquelle zu verwenden, welche im erwähnten Durchlaßspektralbereich der Ihterferenzspiegelschicht eine wesentliche LichtemissiOn zeigt.

In andersartigen Geräten sind zu andersartigen Zwecken Interferenzspiegelschichten, die beispielsweise aus Fluoriden bestehen können, bekannt. Sie zeigen praktisch keinerlei Lichtabsorption und spiegeln alles Licht mit Ausnahme eines eng begrenzten Spektralbereiches, dessen Wellenlänge vom Material der Spiegelschicht und von der Schichtdecke abhängig ist. Es wird also weißem Licht ein eng begrenzter Spektralbereich entzogen, so daß sich eine gewisse Farbtönung des gespiegelten Lichtes ergibt. Die Erfindung nutzt nun die bekannte Tatsache aus, daß Dämmerlicht die längeren Wellenlängen, d. h. den Rotanteil des Tageslichtes praktisch nicht mehr enthält, weshalb in der Dämmerung blaue Objekte heller und rote schwarz erscheinen. Da nun voraussetzungsgemäß der Durchlaßspektralbereich der Interferenzspiegelschicht im Gebiet von über 600 τημ Wellenlänge nach Möglichkeit im Gebiet von 700 ναμ Wellenlänge liegen soll, wird durch einen derartigen Spiegel dem. Dämmerlicht, das einen solchen Spektralbereich praktisch überhaupt nicht enthält, kein sichtbarer Anteil entzogen. Außerdem ist zu berücksichtigen, daß bei tiefer Dämmerung im menschlichen Auge die Stäbchen der Netzhaut

■50 wirksam und die Zäpfchen unwirksam werden. Die Stäbchen haben eine.: wesentlich größere Lichtempfindlichkeit als die Zäpfchen, ergeben aber keine Farbunterscheidung. Außerdem liegt bei den Zäpfchen das Spektralgebiet der maximalen Empfindlichkeit im Gebiet von ^o ναμ, während es bei Tageslicht im Gebiet von 555 ταμ liegen würde. Auch aus diesem Grund ist die Ausscheidung von Licht im orange bis roten Spektralbereich aus dem Dämmerlicht unwirksam, weil solches Licht bei Dämmerung nur wenig auf das Auge wirkt.

Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung des vorbeschriebenen Interferenzspiegels ein erfindungsgemäßes Reflexvisier auch bei tiefer Dämmerung praktisch keinen Lichtverlust des Zielbildes zeigt. Damit ist es möglich, bei Verwendung eines solchen Reflexvisiers sämtliche Einzelheiten des Zielgeländes, die dem unbewaffneten Auge sichtbar sind, zu erkennen, was bei Reflexvisieren der bisher verwendeten Art und bei andern optischen Geräten nicht der Fall ist. 7»

Das weitere Merkmal der Erfindung, nämlich die Verwendung einer künstlichen Lichtquelle, die im erwähnten Durchlaßspektralbereich des Interferenzspiegels eine wesentliche Lichtemission zeigt, ergibt sich aus den vorstehenden Merkmalen als Notwendigkeit, weil ja anderes Licht gar nicht durch den Interferenzspiegelbelag durchtreten kann und, wie erwähnt, das Außenlicht bei Dämmerung diesen Spektralbereich oberhalb 600 ναμ überhaupt nicht enthält. .'....■

Bei Verwendung des Visiers bei Tageslicht ist eine solche künstliche Lichtquelle zur Beleuchtung der Visiermarken nicht notwendig, sondern es kann Außenlicht zu diesem Zweck durch eine zweite Lichteinfallöffnung eingelassen werden.

Die sich bei Tageslicht ergebende blaugrüne Tönung des Bildlichtes und die Rotfärbung des überlagerten Visiermarkenbildes ist nicht. nur unschädlich, sondern wegen der erzielten Farbkontrastwirkung des Zielbildes zum Visiermarkenbild sogar vorteilhaft. Hingegen müssen unter Umständen Maßnahmen getroffen werden, um bei Tageslicht die Objektbildhelligkeit und die Visiermarkenbildhelligkeit einigermaßen gleich zu machen. Das kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß in den Lichtweg des Objektbildes austauschbare Absorptionsfilterscheiben eingesetzt werden, die bei Tageslicht das Objektbild in wählbarem Ausmaß abdunkeln, so daß das rote Visiermarkenbild relativ heller scheint.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Interferenzspiegel für Tageslichtgebrauch durch einen partiell lichtdurchlässigen Metallbelagspiegel der eingangs erwähnten bekannten Art zu ersetzen.

Als künstliche Lichtquelle zur Beleuchtung der Visiermarken bei Dämmerlicht kann eine durch eine Batterie gespeiste Glühlampe verwendet werden, deren Lichtemission leicht in das orangerote Spektral gebiet verlegt werden kann, für welches der Interferenzspiegelbelag durchlässig ist.

Die Verwendung von roten Lichtstrahlen zur Beleuchtung von Visiermarken in Richtfernrohren ist an sich bekannt, jedoch nicht bei Reflexvisieren der eingangs bezeichneten Art, auf die sich die Erfindung bezieht, sondern bei Richtfernrohren, bei denen in einer Glasplatte befindliche Visiermarken durch Rotlichtstrahlen beleuchtet werden, die von einer seitlich angeordneten Glühlampe her auf die Mantelfläche der Glasplatte fallen und in die Glasplatte eintreten, in der sie eine totale Reflexion erleidend sich über die ganze Glasplatte verbreiten.

Beim Erfindungsgegenstand ist es auch möglich, als' künstliche Lichtquelle eine Leuchtfarbschicht zu verwenden, die als lumineszenzfähige Partikel beispielsweise schwermetallaktivierte Zinksulfidkristalle enthält, welche durch radioaktive Strahlen

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zur Lumineszenz erregt werden. Damit derartige Leuchtfarbschichten eine Emission im gewünschten orangeroten Spektralbereich ergeben, müssen die Aktivierungszusätze für die Luminophorpartikel entsprechend gewählt werden. Dies kann bei Zinksulfidkristallen durch Manganzusätze an Stelle der sonst üblichen Kupferzusätze erreicht werden.

Leuchtstofflichtquellen bestehen üblicherweise aus einer Mischung von Bindemitteln, phosphoreszenzfähigen Stoffen, z. B. Zinksulfid, und radioaktiven Substanzen. Ihre Leuchtstärke hängt in sehr großem Ausmaß von der Menge und der Strählungsfähigkeit der in der Masse enthaltenen radioaktiven Substanzen ab. Es zeigt sich aber der Mangel, daß jede Steigerung der Leuchtkraft durch Erhöhung des Anteils an radioaktiven Substanzen eine entsprechend rasche Ermüdung der Leuchtmasse zur Folge hat, die wahrscheinlich durch die innere Zersetzung der Leucht- und Bindemittelstoffe unter dem Einfluß der radioaktiven Strahlung bewirkt wird. Infolge dieser Ermüdungserscheinungen ist die erhöhte Leuchtfähigkeit nur über kurze Zeit ausnutzbar.

Eine bedeutende Verbesserung läßt sich dadurch erreichen, daß bei einer Einrichtung mit einer Leuchtstoff lichtquelle leuchtfähige Stoffe und radioaktive Substanzen auf besonderen, vorzugsweise f gegeneinander verstellbaren Trägern angeordnet sind. Abgesehen davon, daß in diesem Fall die radioaktive Strahlung statt von innen heraus auf die Oberfläche der Leuchtmasse einwirkt und deshalb weniger zersetzend wirkt, schafft diese Maßnahme die Möglichkeit, eine im längeren Gebrauch ermüdete Leuchtstoffschicht durch eine frische zu ersetzen, während die teuren radioaktiven Substanzen mit ihrer größeren Lebensdauer weiter verwendet werden können. Außerdem wird es auf diese Weise möglich, die Leuchtstoffschicht normalerweise außerhalb des Strahlungsbereiches der radioaktiven Substanzen zu halten und sie deren Wirkung jeweils nur dann auszusetzen, wenn die Lichtquelle 'ausgenutzt werden soll. Dadurch wird eine unnütze Bestrahlung der Leuchtstoffe im Nichtgebrauch vermieden, so daß die erhöhte Leuchtfähigkeit über einen bedeutend längeren Zeitabschnitt ausgenutzt werden kann.

Eine praktische Ausführungsform des neuen Reflexvisiers ist an Hand der Zeichnung nachstehend näher erläutert. Es zeigt

Fig. ι einen Längsschnitt durch das Visier,

Fig. 2 eine Ansicht von rechts mit Bezug auf Fig. ι und

Fig. 3 eine Ansicht der Aufsteckhülse.

Das Visiergehäuse 1 weist eine Bildlichteinfallöffnung 2 auf, die durch ein Schutzglas 3 abgedeckt ist. Das durch die Öffnung 2 einfallende Licht des anvisierten Zielobjektes O wird an einem Umlenkprisma 4 nach unten abgelenkt und fällt auf eine Interferenzspiegels chicht S einer unter ,45° schräg gestellten Glasplatte 6. Die Spiegelschicht 5 besteht beispielsweise aus Fluoriden und hat eine solche Dicke, daß sie alles Licht mit Ausnahme eines beispielsweise im Gebiet von 650 ναμ Wellenlänge liegenden engen Spektralbereich reflektiert, während der erwähnte Spektralbereich durchgelassen wird. Das reflektierte Licht gelangt durch die mit einem Schutzglas 7 abgedeckte Einblicköffnung in das Auge A eines Beobachters, der also das Zielbild O' sieht. Zur Abschirmung vor störendem Seitenlicht und zum Schütze des Auges gegen Stöße ist auf die Einblicköffnung des Visiers eine Gummimanschette 8 aufgesetzt, an welche das Auge A angelegt werden kann. In der optischen Achse des Auges A befindet, sich hinter dem Spiegelschichtträger 6 ein Abbildungslinsensystem 9 und dahinter eine Strichplatte 10, deren der Linse abgelegene Seite mit einem aufgedampften Metallbelag 11 versehen ist. In diesen Metallbelag sind zwei konzentrische Ringe als Visiermarken /7Z₁, m₂ eingeritzt, die durch das Linsensystem im Auge A abgebildet werden, so daß sich das Visiermarkenbild Zn₁, m_% und das Zielbild O' überlagern, wie das in der Zeichnung dargestellt ist.

Bei Tageslicht dient Außenlicht zur Beleuchtung der Strichplatte 10, 11, weshalb das'Visiergehäuse .1 eine durch ein Schutzglas 12 abgedeckte Lichteinfallöffnung aufweist.

Um für den Gebrauch bei Dämmerlicht eine künstliche Lichtquelle für die Beleuchtung der Strichplatte wirksam machen zu können, ist auf den die Strichplatte 10, 11 enthaltenden Gehäusestutzen eine Aufsteckhülse 13 aufsetzbar, in deren Zylinderansatz 14 ein Zapfen 15 eingesteckt werden kann, an dessen Stirnfläche eine rotleuchtende Leuchtfarbschicht 16 angebracht ist. Sie weist z.B. als aktive Luminophorpartikel manganaktivierte Zinksulfidkristalle auf, die beispielsweise durch^ beigemengte radioaktive Substanzen zur Lumineszenz im Durchlaßspektralbereich des Interferenzspiegels 10, 11 erregt werden. Damit eine genügende Lichthelligkeit des Visiermarkenbildes erreicht werden kann, müßte diese Leuchtfarbschicht 16 sehr viel radioaktive Substanzen enthalten. Dadurch würde sich eine verhältnismäßig rasche Ermüdung der Leuchtfarbschicht ergeben, und es wäre notwendig, den Zapfen ι S verhältnismäßig rasch durch einen neuen mit einer frischen Leuchtfarbschicht zu ersetzen.

Um das zu vermeiden, ist in die Aufsteckhülse 13 ein Glasplättchen 17 eingesetzt, auf welchem als durchsichtiger Belag eine radioaktive Schicht 18 aufgebracht ist. Wenn der im Zylinderansatz 14 verschiebbare Zapfen 15 ganz hineingestoßen wird, befindet sich seine Leuchtfarbschicht 16 unmittelbar vor dem radioaktiven Belag 18 und wird durch dessen Strahlung zu höchster Leuchtfähigkeit erregt. Bei Nichtgebrauch wird dann der Zapfen 15 etwas herausgezogen, so daß er nicht mehr der radioaktiven Strahlung ausgesetzt ist und in dieser Zeit nicht ermüdet. Auf diese Weise ist die Leuchtfarbschicht 16 bedeutend langer brauchbar. Es bestehen auch andersartige konstruktive Möglichkeiten, um die auf besonderen Trägern angeordneten Leuchtfarb- und radioaktiven Schichten gegeneinander beweglich zu machen. So könnte zwischen die Leuchtfarbschicht und die radioaktive

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Schicht eine Metallscheibe zur Schönung der LeuchtfarbsChicht beim Nichtgebrauch eingeschoben werden. Andererseits kann auch eine Glühlampe als künstliche Lichtquelle verwendet werden.
Damit beim Tageslichtgebrauch die Bildhelligkeit in wählbarem Ausmaß geschwächt werden kann, um eine annähernd übereinstimmende Helligkeit des Visiermarken- und des Zielbildes zu erreichen, ist vor der Lichteinfallöffnung 2 eine auf der Welle

ίο 19 drehbare Filterscheibe 20 mit verschiedenartigen Absorptionsfilterscheiben 21, 22, 23 angeordnet. Eine Blattfeder 24 wirkt zusammen mit Rastausnehmungen auf der Welle 19 als Rastorgan . zur Feststellung der Filterscheibe in den entsprechenden Drehstellungen.

Wenn auch vorstehend zu dem Ausführungsbeispiel angegeben ist, daß der Durchlaßbereich des Interferenzspiegelbelages 5 und der Emissions bereich der Leuchtfarbschicht 16 im Gebiete von 650 m// Wellenlänge liegen soll, so kann doch auch jeder Bereich oberhalb 600 ΐαμ, vorzugsweise aber ein solcher um 700 ταμ, gewählt werden.

Auch die konstruktive Gestaltung des beschriebenen Reflexvisiers bildet nur eine Ausführungsimöglichkeit, die. durch mancherlei Abänderungen im Rahmen der Erfindung .abgewandelt werden kann.

Auch können die verschiedenen Glasplatten und Linsenflächen mit einem Antireflexbelag bekannter Art versehen sein, dessen beste Durchlässigkeit im Spektralgebiet von 510 ταμ liegt, so daß sie für den Gebrauch bei Dämmerlicht besonders geeignet sind, während bei üblichen optischen Geräten die Antireflexbeläge im Gebiet von 555 ταμ Wellenlänge maximale Durchlässigkeit zeigen. Es können auch einige Glasplatten weggelassen werden, um die Zahl der reflexionsfähigen Flächen zu vermindern.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Reflexvisier mit einem optischen System zur Überlagerung eines Zielbildes mit einem Visiermarkenbild, welches optische System einen beleuchtbaren Visiermarkenträger, ein Abbildungslinsensystem und einen schräg im Lichtweg stehenden, partiell lichtdurchlässigen Spiegel umfaßt, durch welchen das Visiermarkenbild in die Einblicköffnung abgebildet wird, während an diesem Spiegel das Zielbildlicht in die Einblicköffnung reflektiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte partiell lichtdureh- lässige Spiegel eine Interferenzspiegelschicht aufweist, die mit Ausnahme eines eng begrenzten, im Wellenlängenbereich oberhalb 600 πιμ liegenden Spektralbereiches praktisch alles auf sie auf treffende Zielbildlicht in die Einblicköffnung spiegelt, und daß zur Beleuchtung der Visiermarken bei Nacht und Dämmerung eine künstliche Lichtquelle dient, die im erwähnten begrenzten Durchlaßspektralbereich eine wesentliche Lichtemission zeigt.
2. 2. Reflexvisier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als künstliche Lichtquelle zum Gebrauch bei Nacht und Dämmerlicht eine im Gebiet oberhalb von 600 ταμ Wellenlänge emittierende Leuchtfarbschicht dient, deren Träger wahlweise vor eine Lichteinfallöffnung vor dem Visiermarkenträger verkürzbar ist.
3. 3. Reflexvisier nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die LeuchtfarbsChicht und radioaktive Substanzen auf besonderen, gegeneinander beweglichen Trägern angeordnet sind, wobei Mittel vorhanden sind, um für den Gebrauch bei Nacht und Dämmerlicht die Leuchtfarbschicht und das radioaktive Erregermaterial in unmittelbare Nachbarschaft zu bringen, während im Nichtgebrauchszustand die beiden Schichten voneinander getrennt werden.
4. 4. Reflexvisier nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luminophorpartikel der Leuchtfarbschicht manganaktivierte Zinksulfidkristalle sind.
5. 5. Reflexvisier nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger der Leuchtfarbschicht durch andere mit frischer Leuchtfarbschicht ersetzbar sind.
6. 6. Reflexvisier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorhanden sind, um bei Tageslichtgebrauch eine annähernde Gleichheit der Helligkeiten des Zielbildes und des 90· Visiermarkenbildes zu erzielen.
7. 7. Reflexvisier nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Lichtweg des Zieibildes auswechselbare Absorptionsfilterscheiben einführbar sind. 95·

   Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 188372.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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