DD294112A5

DD294112A5 - OPTICAL SYSTEM FOR TARGET RECORDING

Info

Publication number: DD294112A5
Application number: DD29401086A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Elmer; Reiner Hofmann; Volker Eberhardt; Dietmar Wendt; Gregor Haensch
Original assignee: Carl Zeiss Jena Gmbh,De
Priority date: 1986-09-01
Filing date: 1986-09-01
Publication date: 1991-09-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein optisches System zur Zielerfassung fuer Zielfernrohre und kann fuer Jagd- und Sportwaffen verwendet werden. Die Linsen- bzw. Linsengruppen des opt.-Systems sind durchbohrt, in den Bohrungen sind axial fokussierbare Linsen- oder Linsengruppen angeordnet. Es ergeben sich verschiedene Abbildungsmaszstaebe. Fig. 2{Optik; optisches System; Fernrohr; Zielfernrohr; Zielerfassung; Linsen; Spiegel; durchbohrte Linsen und Spiegel; Abbildungsmaszstab}The invention relates to an optical system for target acquisition for riflescopes and can be used for hunting and sporting weapons. The lens or lens groups of the opt. System are pierced, in the holes are arranged axially focusable lens or lens groups. There are different picture masks. Fig. 2 {optics; optical system; Telescope; Scope; Target acquisition; Lenses; Mirror; pierced lenses and mirrors; Abbildungsmaszstab}

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung kann bei Jagd- und Sportwaffen sowie bei Zielsimulatoren für ruhende und bewegte Ziele angewandt werden. Weitere Einsatzfälle sind die allgemeine Erfassung eines Zielpunktes, einer Ziellinie oder Zielfläche oder beispielsweise die Ausrichtung von Meßgeräteachsen.The invention can be applied to hunting and sporting weapons as well as target simulators for stationary and moving targets. Other applications are the general detection of a target point, a finish line or target area or, for example, the alignment of Meßgeräteachsen.

Characteristic of the known state of the art In DE-OS 3431880 an arrangement is described in which the axis of a measuring instrument or device with a defined Finish line is automatically aligned with a target object. Here, in addition to the actual device sighting axis, a second Light transmitter used with an optically effective target axis, so that by means of light emitter and receiver of the origin of coordinates

eines Zielkreuzes erfaßt wird. Weiter werden Simulatoren zum Erfassen von Zielpunkten eingesetzt, bei denen eine Visierachse eines Schußsimulatore und ein Laserlichtsender und -empfänger den Zielpunkt eines Objektes erfassen, wie in DE-AS 2846962 dargestellt. Zusätzlich zur Zielmarkenerfassung werden Entfernungsmessungen verwirklicht, z. B. nach DE-AS 2714412, bei denen ein Laserentfernungsmesser mit in den Visierweg eingekoppelter Zielmarke eine Zielerfassung realisiert. Dieses Prinzip kann noch mit Bildwandlung und Bildverstärkung gekoppelt sein. In CH-PS 6127/68 ist ein optisches System beschrieben, bei dem zusätzlich zum visuell erfaßbaren Objekt noch das Wärmebild überlagert werden kann.a target cross is detected. Further, simulators are used for detecting target points, in which a sighting axis of a shot simulator and a laser light emitter and receiver detect the target point of an object, as shown in DE-AS 2846962. In addition to the target detection distance measurements are realized, for. B. to DE-AS 2714412, in which a laser rangefinder with coupled into the sighting target target realized a target detection. This principle can still be coupled with image conversion and image enhancement. In CH-PS 6127/68 an optical system is described in which in addition to the visually detectable object nor the thermal image can be superimposed.

In addition, telescope systems for target acquisition are known which work with lens and / or mirror lens systems. CH-PS 7753/80 describes a night vision device with mirror lens system and thermal imaging. In DD-WP 223056 a telescope with laser eyepiece is described, which works with a known rifle scope and a

eingekoppelten Lasersender beinhaltet.coupled laser transmitter includes.

British Patent Nos. 19791-71 and 4196967 describe mirror lens systems which can be used for target detection. A direct coupling of light emitter and receiver in an imaging system that is decoupled from each other is in DE-PS 2813591 described. Hereby objective lenses are pierced off-axis and through the holes is in one

hohlzylindrischen Führungsteil ein Lichtsender mit Beleuchtungsoptik montiert.hollow cylindrical guide part mounted a light transmitter with illumination optics.

It is also known to realize mirror lenses with different, adjustable focal lengths, in which certain Mirror zones are provided with different radii and thus images from different object levels

werden, wie in DE-OS 3016175 beschrieben. Aus US-PS 4283146 sind optische Detektoren bekannt, die mit einem integrierten optischen Sender und Empfänger über bestimmte Zonen eines optischen Systems eine Abbildung realisieren.be as described in DE-OS 3016175. From US-PS 4283146 optical detectors are known which realize an image with an integrated optical transmitter and receiver over certain zones of an optical system.

A disadvantage of all quoted solutions is the fact that accuracy and resolution of the target detection is not required Dimensions are given. Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein optisches System für ein Zielfernrohr zu schaffen, das multivalent anwendbar ist und die Nachteile des Standes der Technik nicht mehr aufweist.The aim of the invention is to provide an optical system for a riflescope, which is multivalent applicable and no longer has the disadvantages of the prior art.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein optisches System für ein Zielfernrohr anzugeben, das ein ausgewähltes Bildfeld in der Umgebung einer Ziellinie mit einem ersten Abbildungsmaßstab und das Umfeld mit einem zweiten Abbildungsmaßstab erfaßbar macht, wobei die AbbildungsmaßstaDO variierbar sein und die Abbildung des Umfeldes mit geringerer Auflösung realisiert sein soll und diese nur zur Aperturübertragung dient.The invention is based on the object to provide an optical system for a riflescope, which makes a selected image field in the vicinity of a target line with a first magnification and the environment with a second magnification detectable, the BildmaßstaDO be variable and the mapping of the environment with lower resolution is to be realized and this serves only for aperture transmission.

Diese Aufgabe löst ein optisches System zur Zielerfassung erfindungsgemäß dadurch, daß die Abbildung mit Linsen realisiert wird und das die Linsen bzw. Linsengruppen zentrische Bohrungen aufweisen, deren Durchmesser ca. 30% des freien Durchmessers beträgt, und in diese Bohrungen gefaßte Linsen fest bzw. axial verschiebbar montiert sind, so daß sich unterschiedliche Bildfelder in der Zwischenbildebene ergeben, die mit einem unterschiedlichen Abbildungsmaßstab behaftet sind.This object is achieved by an optical system for target detection according to the invention in that the image is realized with lenses and the lenses or lens groups have central bores whose diameter is about 30% of the free diameter, and fixed in these holes lenses fixed or axial are slidably mounted, so that different image fields result in the intermediate image plane, which are afflicted with a different magnification.

Die Erfindung kann weiterhin so ausgestaltet sein, daß zusätzlich zum optischen System zur Ztalerfassung ein zweites optisches System an der Waffe angebracht ist, das mittels einer visuellen bzw. elektronischen Auswerteefnho't eine Kontrolle der vom Schützen erfaßten Ziellinie ermöglicht. Des weiteren kann das optische System so ausgestaltet sein, daß ein Lichtsender im Zielfernrohr angeordnet ist, und das Zielfernrohr einen durchbohrten Primärspiegel und einen axial angeordneten Sekundärspiegel axial verstellbar an einer quasihohlzylindrischen axialen Halterung, die maximal dem Außendurchmesser des Sekundärspiegels entspricht und in der der Lichtsender montiert ist, angebracht ist.The invention may further be designed so that in addition to the optical system for Ztalerfassung a second optical system is mounted on the weapon, which allows by means of a visual or electronic Auswerteefnho't control of the shooter detected target line. Furthermore, the optical system can be configured so that a light emitter is arranged in the telescopic sight, and the telescopic sight a pierced primary mirror and an axially disposed secondary mirror axially adjustable on a quasi-cylindrical axial support, which corresponds to the outer diameter of the secondary mirror maximum and in which mounted the light emitter is appropriate.

Der Lichtsender ist derart angeordnet, daß die Strahlachse mit der Visierachse zusammenfällt und die an sich bekannte Zielmarkenverstelleinhelt schneidet, nachdem die Reflexion am Zielobjekt erfolgt und die Spiegelabbildung realisiert ist. Das Gesamtsystem wird so mit der Waffe bzw. Zieleinrichtung verbunden, daß eine Verstellung in zwei Koordinaten möglich ist.The light emitter is arranged such that the beam axis coincides with the sighting axis and intersects the per se known target adjustment means after the reflection at the target object occurs and the mirror image is realized. The entire system is connected to the weapon or target device so that an adjustment in two coordinates is possible.

AusfQhrungsbelsplel

Die Erfindung soll anhand von Zeichnungen näher erläutert werdenThe invention will be explained in more detail with reference to drawings

Es zeigen Show it

Fig. 1: a schematic representation of the invention with mirrors 2 shows a further embodiment with lenses for realizing different image fields in the intermediate image plane Fig. 3: an illustration with control system.

In Fig. 1 ist ein Zielfernrohr dargestellt, das auf den Lauf 1 einer Waffe 2 fest montiert ist. Es besitzt ein Gehäuse 3, in das die Abbildungsoptik eingebaut ist. Das optische System besteht aus der Frontplatte 4, die optisch transparent und planparallel sowie an der Außenfläche entspiegelt ist, dem Primärspiegel 9, dem Sekundärspiegel β sowie einer Umkehr- und Projektionseinheit. Der Sekundärspiegel β ist an einer hohlzylindrischen Halterung S befestigt. Im Inneren ist ein Lichtsender 7 .7MYfMf tf^iesepn Arfcs«* naitder Aahsejies-ßesamtsvstems übereinstimmtIn Fig. 1, a telescopic sight is shown, which is fixedly mounted on the barrel 1 of a weapon 2. It has a housing 3, in which the imaging optics is installed. The optical system consists of the front plate 4, which is optically transparent and plane-parallel and anti-reflective on the outer surface, the primary mirror 9, the secondary mirror β and a reversing and projection unit. The secondary mirror β is attached to a hollow cylindrical holder S. In the interior there is a light emitter 7. 7MYfMf tf ^ iesepn Arfcs "* with the Aahsejies total system

Die Frontplatte 4 ist mit Halterungselementen 8 im Gehäuse 3 lagefixiert. The front panel 4 is fixed in position with support elements 8 in the housing 3.

Der Primärspiegel 9 besitzt einen Spiegelbelag 10 und eine zentrische Mittenbohrung 11, durch die der Abbildungsstrahl 12 auf eine Zielmarke 13 fällt, die justierbar ist. Mit einem Projektionssystem 14 ist das ZIeIbIId und die Zielmarke 13 visuell erfaßbar. Der Primär- bzw. Sekundärspiegel kann mit nicht dargestellten Fokussierelementen relativ verstellt werden. Fig. 2 zeigt eine Lösung für das optische System zur Zialerfassung, wo im Gehäuse 3 das Objektiv 15 angeordnet ist, das eine zentrale Bohrung 1 β aufweist, in der in einer ringförmigen Halterung 17 ein zweites Objektiv 18 einstellbar befestigt ist. Vor dem Objektiv ist eine planparallele Platte 19 angebracht, die als Frontplatte dient. Eine Zielmarke 29 ist verstellbar montiert. Nach der Zielmarke ist ein fokussierbares Umkehrsystem 21 angeordnet, das ebenfalls eine zentrische Bohrung 22 aufweist, in der ein zweites fokussierbares Umkehrsystem 23 in einer Halterung vorhanden ist. Mit dem fokussierbaren Okular 24, das eine zentrale Bohrung 25 aufweist, in der ein weiteres fokussierbares Okular 26 lageorientiert ist, wird die Zwischenbildebene erfaßt. Der telezentrisch^ Strahlengang 27 eines weit entfernten Objektes wird vom äußeren System abgebildet und der telezentrische Strahlengang bzw. der konvergente Strahlengang 28 eines nahen Objektes wird vom inneren System abgebildet. Die Umgebung eines Zieles wird vom äußeren System mit einer verminderten Apertur wiedergegeben und das Zielobjekt nahe der Bezugsachse wird mit hoher Apertur bzw. Kontrast abgebildet.The primary mirror 9 has a mirror coating 10 and a central center bore 11, through which the imaging beam 12 falls on a target mark 13, which is adjustable. With a projection system 14, the reference 13 and the target 13 are visually detectable. The primary and secondary mirrors can be relatively adjusted with focusing elements, not shown. Fig. 2 shows a solution for the optical system for Zialerfassung, where in the housing 3, the lens 15 is arranged, which has a central bore 1 β, in which in a ring-shaped holder 17, a second lens 18 is adjustably mounted. In front of the lens a plane-parallel plate 19 is attached, which serves as a front plate. A target 29 is adjustably mounted. Disposed after the target is a focusable reversing system 21 which also has a central bore 22 in which a second focusable inverting system 23 is provided in a mount. With the focusable eyepiece 24, which has a central bore 25 in which a further focusable eyepiece 26 is position-oriented, the intermediate image plane is detected. The telecentric beam path 27 of a distant object is imaged by the outer system and the telecentric beam path or the convergent beam path 28 of a near object is imaged by the inner system. The environment of a target is reproduced by the outer system with a reduced aperture and the target object near the reference axis is imaged with high aperture or contrast.

Fig. 3 zeigt die Anordnung von zwei Zielfernrohren an einer Waffe, wobei das Zielfernrohr 30 mit dem Zielfernrohr 29 so ausgerichtet ist, daß eine geometrische Zuordnung zur Waffenachse 33 erreicht wird.Fig. 3 shows the arrangement of two riflescopes on a weapon, wherein the rifle scope 30 is aligned with the scope 29 so that a geometric assignment to the weapon axis 33 is achieved.

Das Zielfernrohr 30 besitzt einen nicht dargestellten elektronischen Empfänger und erzeugt ein resultierendes Bild, das adäquat dem Zwischenbild des Zielfernrohres 29 ist und zur Kontrolle dient.The scope 30 has an electronic receiver, not shown, and produces a resulting image that is adequate to the intermediate image of the scope 29 and serves to control.

Claims

1. Optical system for target acquisition, in which an image of a target subject is generated by optical elements in the intermediate image plane and viewed with an eyepiece, characterized in that lens or lens groups 15; 21; 24 central bores 16; 22; 25 have that taken in these holes lenses 18; 23; 26 are mounted fixed or axially displaceable, that arise in the intermediate image plane images with different magnification.

2. Optical system for target detection, in which an image of a target object is generated by optical elements in the intermediate image plane and viewed with an eyepiece, characterized in that in the optical system, a light emitter (7) is present that a primary mirror (9) and a Secondary mirror (6) are present, wherein the primary mirror (9) has a central bore (11) and the optical system is completed to the front by a front plate (4).

3. An optical system according to claim 2, characterized in that the light transmitter (7) is a laser.