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Kombinierte Tag- und Nachtzieloptik Die Erfindung betrifft eine kombinierte
Tag- und Nachtzieloptik für gepanzerte Fahrzeuge und Schiffe, wobei die optischen
Achsen der einfallenden Lichtbündel und die optische Achse der Okularoptik senkrecht
zur Drehachse des Geschützrohres stehen.
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Es ist bekannt, optische Elemente, z. B. Umlenkspiegel oder Umlenkprismen,
in der verlängerten Drehachse eines Geschützrohres anzuordnen, um so zu erreichen,
daß die Okularoptik der Schwenkbewegung des Geschützrohres in der Vertikalen nicht
zu folgen braucht. Es ist weiterhin bekannt, sogenannte Rundblickfernrohre mit Bildaufrichtungsoptik
liegend als Zieloptiken zu verwenden. Die bei der Verwendung des Fernrohres als
Rundblickfernrohr vertikal stehende Drehachse der Bildaufrichtungsoptik verläuft
also bei Verwendung des Fernrohres als Zieloptik horizontal. Es ist weiterhin die
Überlagerung verschiedener Bilder, z. B. die Einspiegelung eines Fadenkreuzes in
das Zielbild oder die Einspiegelung des Bildes eines Schleppflugzeuges in das Zielbild,
bekannt. Es sind weiterhin Nachtzieloptiken für gepanzerte Fahrzeuge bekannt, welche
eine Bildwandlerröhre enthalten, die ein Infrarotbild in ein sichtbares Bild umwandelt.
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Gemäß der Erfindung soll nun eine kombinierte Tag- und Nachtzieloptik
für gepanzerte Fahrzeuge und Schiffe vorgeschlagen werden, welche besondere Anforderungen
erfüllt, die die bekannten Zieloptiken nicht erfüllen können. Diese sind im wesentlichen:
2. Die bisher benötigte lange Umrüstungszeit des Panzers von Tag- auf Nachtoptik
soll entfallen. Das Tagoptikbild und das Nachtoptikbild sollen jederzeit wahlweise
zur Verfügung stehen, ohne daß die Besatzung den Panzer vcrlassen inüßte.
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2. Das Nachtoptikbild und das Tagoptikbild sollen nach Wunsch in Überlagerung
oder nebeneinander betrachtet werden könnnen, so daß insbesondere in der Dämmerung
ein leichteres Auffinden und eine sichere Identifizierung der Ziele möglich ist.
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3. Große Ausblicksöffnungen, die eine Schwächung des Panzers bedingen,
sollen vermieden werden. -I. Bei feststehendem Sitz des Schützen soll eine beliebige
Schwenkung des Geschützrohres, insbesondere eine Hochstellung desselben zur Fliegerabwehr
möglich sein.
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5. Der Schütze soll bei jeder Stellung des Geschützrohres das Bild
aufrecht und seitenrichtig sehen. Der Schütze soll dem Ziel zugewendet sein.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält die Tagoptik einen in einer
ersten Durchblicksöffnung in der Panzerung sitzenden, an sich bekannten Panzerglasstöpsel
mit planparallelen Stirnflächen, während die Nachtoptik einen in einer zweiten Durchblicksöffnung
der Panzerung sitzenden, optisch brechenden Panzerglasstöpsel enthält, dem ein Bildwandleraggregat
vorgeschaltet ist. Auf der verlängerten Drehachse des Geschützrohres sind im Schnittpunkt
der optischen Achse der Nachtoptik mit der Drehachse des Geschützrohres ein erstes
Umlenkprisma oder ein Umlenkspiegel, im Schnittpunkt der optischen Achse der Tagoptik
mit der Drehachse des Geschützrohres ein zweites Umlenkprisma oder ein Umlenkspiegel,
im Schnittpunkt der optischen Achse des Okulars und der Drehachse des Geschützrohres
ein drittes Umlenkprisma oder ein Umlenkspiegel und zwischen dem zweiten Urnlenkprisma
und dem dritten Umlenkprisma eine Bildaufrichtungsoptik angeordnet.
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Durch diese Ausbildung der Zieloptik gemäß der Erfindung ergeben sich
folgende Vorteile: Durch die Anordnung des Bildwandlers außerhalb der Panzerung
mit der damit verbundenen großen Lichteinwirkungsöffnung kann die Lichtdurchgangsöffnung
im Panzer verhältnismäßig klein gehalten werden. Allerdings wird dabei der Nachteil
in Kauf genommen, daß der außerhalb der Panzerung befindliche Bildwandler stärker
gefährdet ist, als wenn er sich innerhalb der Panzerung befände.
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Der Panzerglasstöpsel mit optischer Wirkung, der hinter dem Bildwandler
in Anwendung kommt, ermöglicht gleiche Abbildungsstrahlausgänge von Tag-und Nachtoptik.
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Da die Geschützdrehachse und die optische Achse der Bildaufrichtungsoptik
zusammenfallen, ist eine sehr einfache Anwendung der Umlenkelemente möglich.
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Die Möglichkeit, Tag- und Nachtoptik in rascher Folge hintereinander
oder im Bedarfsfalle auch nebeneinander
oder gegebenenfalls unter
Überlagerung der Bilder zu verwenden, gestattet auch bei schlechten Lichtverhältnissen
eine gute Auswertung der Bilder.
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Da die Einblickachse, d. h. die Okularachse, senkrecht zur Drehachse
des Geschützrohres angeordnet ist, ergeben sich die Vorteile, daß der Schütze gedeckt
ist, der Schütze einen feststehenden Platz behalten kann und daß die Gefahr einer
Desorientierung infolge Drehung des Bildes weitgehend vermieden wird, da die optischen
Achsen für Tag- und Nachtoptik in einer Vertikalebene schwenken.
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Trotz dieser erheblichen Vorteile ist die Zieloptik gemäß der Erfindung
in der Herstellung verhältnismäßig einfach.
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In der Zeichnung ist schematisch eine bevorzugte Ausführungsform des
Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch
die optischen Elemente in der Ebene der verlängerten Drehachse des Geschützrohres.
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In einer Panzerung 2 eines Panzerfahrzeuges oder Schiffes, z. B. in
einer Panzerkuppel, sind zwei Ausblicksöffnungen vorzugsweise im geringen Abstand
voneinander und von dem Geschützrohr angeordnet, damit optische Fehler auf Grund
der Parallaxe vermieden werden. In der einen Ausblicksöffnung sitzt ein Panzerglasstöpsel3,
der mindestens eine optisch brechende Stirnfläche 4 hat oder der aus einem Linsensvstem
besteht. Vor dem Panzerglasstöpsel3 ist an der Außenseite der Panzerung 2 eine eine
Bildwandlerröhre enthaltende Nachtoptik 1 beispielsweise mittels eines nicht
dargestellten Bajonettverschlusses befestigt. Die Nachtoptik 1 kann dabei in einer
nicht dargestellten Panzerhülse gegen Beschädigung und Splittereinwirkung geschützt
sitzen. Durch die Glasfüllung der Ausblicksöffnung wird der optische Weg gegenüber
Luft verkürzt. Betrachtet man den Verlauf der Randstrahlen, ist ohne weiteres ersichtlich,
daß man auf Grund dieser Verkürzung des optischen Weges bei vergleichsweise gleichem
Bildwinkel mit kleineren Durchbruchsöffnungen auskommt oder bei vergleichsweise
gleichen Durchbruchsöffnungen größere Bildwinkel erreicht.
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Auf der verlängerten Drehachse 5 des Geschützrohres des Panzers sitzt
im Schnittpunkt der optischen Achse der -Nachtoptik 1 und der Drehachse ein Umlenkprisma
6 oder ein Umlenkspiegel. Die zweite Ausblicksöffnungen in der Panzerung 2 ist mittels
eines Panzerglasstöpsels 7 verschlossen, der jedoch optisch unwirksam sein kann
und dementsprechend planparallele Stirnflächen enthält. Im Schnittpunkt der optischen
Achse des Panzerglasstöpsels 7 und der Drehachse 5 des Geschützrohres sitzt ein
zweites Umlenkprisina 8, das beispielsweise mittels eines Hebelarmes 9 od. dgl.
verschwenkbar ist. Weiterhin sitzt auf der Drehachse des Geschützrohres eine Bildaufrichtungsoptik
10, die in bekannter Weise eine Prismenanordnung enthalten kann. Die,Bildaufrichtungsoptik
kann mit optischen Mitteln zur Veränderung der Brennweite kombiniert sein. So können
z. B. der Bildaufrichtungsoptik längs der optischen Achse verschiebbare, divergente
Linsengruppen vorgeschaltet sein. Der Bildaufrichtungsoptik 10 ist ein weiteres
Umlenkprisma oder ein Umlenkspiegel 11 nachgeschaltet, der Tiber eine Linse 12 ein
reelles Bild auf die ein Fadenkreuz und/oder eine Strichmarkierung enthaltende Strichplatte
13 projiziert. Das Bild auf der Mattscheibe 13 kann mittels eines Okulars 14 betrachtet
werden. Der Einblick des Okulars 14 ist starr, d. h., er wird bei der Hochverschwenkung
des Geschützrohres nicht mitgeschwenkt. Der Schütze sitzt also auf einem in dein
Panzer fest angeordneten Sitz seitlich neben den Ausblicksöffnungen in der Panzerung
2. durch die Panzerung 2 gedeckt. Da der Sitz des Schützen bei der Hochverschwenkung
des Geschützrohres nicht mitverschwenkt wird, kann dieses auch bei beschränktem
Platzbedarf im Panzer um beliebige Winkelgrade, beispielsweise von -10 auf -'r-75',
hochverschwenkt werden, so daß also eine Fliegerabwehr ermöglicht wird.
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Das Umlenkprisma oder der Umlenkspiegel 8 dient zur Einspiegelung
des Tagbildes. Wenn das Prisma 8 mittels eines Hebels 9 aus dem optischen Weg der
Bildaufrichtungsoptik 10 heraus verschwenkt wird, wird der Bildschirm der Bildwandlerröhre
1 über das Umlenkprisma 6 in die Bildaufrichtungsoptik 10 eingespiegelt. Der optische
Weg verlängert sich dabei um den Abstand des Prismas 8 vom Prisma 6, so daß der
Brennpunkt der Bildaufrichtungsoptik »zurückverlegt« wird. Die gekrümmte Stirnfläche
4 des Panzerglasstöpsels 3 wirkt als Anpassungslinse, so daß eine entsprechende
Scharfeinstellung der optischen Mittel auf den Leuchtschirm der Nachtoptik 1 ohne
weiteres und ohne zusätzlichen optischen Aufwand möglich ist.
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Das Uinlenkprisma oder der Umlenkspiegel 8 kann so ausgebildet sein,
daß er nur eine Hälfte des Bildfeldes der Bildaufrichtungsoptik 10 einnimmt. Bei
entsprechender Justierung erscheinen dann auf der Strichplatte 13 übereinander oder
nebeneinander das Bild des Leuchtschirmes der Nachtoptik 1 und das Tagbild. Da die
Hell-Dunkel-Werte der beiden Bilder voneinander verschieden sind, ermöglicht dies
in überraschender Weise ein besonders gutes Auffinden der Ziele und eine Entschleierung
von getarnten Objekten. @Ä,Teiterhin kann das Umlenkprisma 8 einen halbdurchlässigen
Spiegel enthalten.
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In diesem Falle erscheinen auf der Mattscheibe 13 die Bilder der Tagoptik
und die Bilder der Nachtoptik überlagert. Dies bietet manchmal besondere Vorteile,
beispielsweise beim Schießen in der Dämmerung.
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Sämtliche der angegebenen Möglichkeiten können mit überraschenden
Vorteilen kombiniert werden, wenn an Stelle des Umlenkprismas 8 eine Revolveranordnung
verwendet wird, bei der nacheinander die angegebenen optischen Elemente und gegebenenfalls
Entschleierungsinterferenzfilter in den Strahlengang eingeschaltet werden. Durch
Weiterdrehen der Revolveranordnung können dann folgende Bilder auf der Mattscheibe
13 erzielt werden: 1. nur Tagoptik, 2. nur Nachtoptik, 3. Bild der Nachtoptik über
dem Bild der Tagoptik, 4. Bild der Nachtoptik neben dem Bild der Tagoptik, 5. Bild
der Nachtoptik neben oder über dein Bild der Tagoptik mit Überlappung der Bilder,
beispielsweise in der Mitte des Fadenkreuzes, 6. Bild der Tagoptik, teilweise oder
ganz dein Bild der Nachtoptik in verschiedener Helligkeit und/oder Färbung der Bilder
überlagert, 7. mit Interferenzfilter entschleiertes oder farbentzerrtes Bild der
Tagoptik.
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Die Markierung auf der Strichplatte 13 ist den verschiedenen
Möglichkeiten angepaßt. Sie kann auch gegebenenfalls in mechanischer Kopplung mit
der Revolveranordnung auswechselbar sein.